c++ new delete 常踩的坑

作者：aaron，腾讯后台开发 高级工程师

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WeTest 导读

 

c++ 是公司开发最常用的语言之一， 那New和Delete 这两个函数是所有开发者即爱又恨的函数。由new 和delete引发的bug , coredump ， 让多少程序员加了多少班。

 

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一

遇到的问题

C++ 中，你也许经常使用 new 和 delete 来动态申请和

● 释放内存，但你可曾想过以下问题呢？

● new 和 delete 是函数吗？

● new [] 和 delete [] 又是什么？什么时候用它们？

● 你知道 operator new 和 operator delete 吗？

 

为什么 new [] 出来的数组有时可以用 delete 释放有时又不行？

 

二

发现的代码 

有时看到代码是这么写的： 

 

这样有问题吗 ?    在服务器上长期运行，会引起内存泄漏吗? 

 

写了个测试程序， 看看这些都是神马。 

 

 

程序运行结果：

 

 

注意这里多出来的 4字节

 

三

总结

 这个问题直接导致我们需要在 new [] 一个对象数组时，需要保存数组的维度，C++ 的做法是在分配数组空间时多分配了 4 个字节的大小，专门保存数组的大小，

在 delete [] 时就可以取出这个保存的数，就知道了需要调用析构函数多少次了。

  

 

 

 

四

c++对象内存分配与释放

 有人提出两个问题：

       1、那个4字节在 delete [] , 是怎么跳过的。

       2、free 是怎么知道自己的长度。

 

  以下写几个栗子 看一下：

 

delete 对象  :

 

部分汇编码如下：

delete复杂数据类型先调用析构函数再调用operator delete。

 

c++的内存分配    

看一下 M$ 编译器是如何构造和释放内存的 

 

 

小的总结 

内存分配一般有两种方式： 
1 非入侵式，内存分配器自行先申请内存（和栈配合使用），用作记录用户层的申请记录（地址，大小）。 用户释放空间时会查找该表，除了知道释放空间大小外还能判断该指针是合法。

2 入侵式，例如用户要申请1byte的内存，而内存分配器会分配5byte的空间（32位），前面4byte用于申请的大小。释放内存时会先向前偏移4个byte找到申请大小，再进行释放。

两种方法各有优缺点，第一种安全，但慢。第二种快但对程序员的指针控制能力要求更高，稍有不慎越界了会对空间信息做成破坏。

绝大多数的分配器会采用第一种方式实现，而操作系统级的分配器采用了虚拟等方式，可能要记录更多信息。

 

五

最后分析自定义数组类型 

那么数组的分配和释放是 怎么自动的 增加 4 字节 和 减 4字节的呢？

 

实在不想看了 ，贴一点 关键的吧 ， New 对象的部分汇编

 

上面的汇编码流程大致是：

1、调用operator new分配堆空间

2、调用构造代理函数构造堆对象，在调用构造代理函数时，通过压栈，像其传递了5个参数，分别是 a)第一个堆对象首地址 b)堆对象大小c)堆对象个数 d)构造函数地址 e)析构函数地址

3、传回第一个堆对象首地址，而不是申请到的堆空间首地址

 

析构的部分代码

看看析构函数是如何自动偏移4字节的。 

 

 

 以上的汇编似乎没有涉及 4字节的偏移 ， 那看看  vector deleting destructor 这个函数干了啥

 

看到  operator delete[] (0341244h) 这个函数了 , 前面将 对象首地址 -4  ，然后释放内存， 现在知道为啥 析构偏移4字节了吧 

 

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