C++中array new的底层实现

2021-04-22

cpp array new的底层实现相比较于new只是多了几次构造函数的调用，同时array delete相比较于delete只是多了几次析构函数的调用，对于内存的分配和释放，array版本和非array版本都只进行了一次。

array new的底层实现

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Complex* pc = new Complex[3];
delete [] pc;
// 上述代码的底层实现如下

void* mem = operator new(sizeof(Complex)*3);
Complex* pc = static_cast<Complex*>(mem);
Complex* temp = pc;
for(int i=0;i<3;++i){
    new(temp++)Complex(); // 调用默认的构造函数3次
}

temp = pc;
for(int i=2;i>=0;--i){
    temp = pc+i;
    temp->~Complex(); // 相反的顺序调用三次析构函数
}
free(pc);
// “3”的数值是保存在malloc构造时的cookie中

new array的底层实现仅仅是多调用了几次构造和析构函数。

编程时要求array new和array delete必须配套使用，否则可能产生内存泄漏。也就是上述代码中必须要使用delete [] pc，不能漏掉[]。

不过上述代码即使漏掉了[]也不存在内存泄露问题，漏掉了就会只调用一次析构函数，但是Complex对象中不存在指针对象，没有指向其它的空间，仅仅只是实部和虚部的整形变量，因此，其析构函数是无意义的。

下面的代码如果没有使用array delete会造成内存泄漏，因为对于string对象其成员是指针，实际的字符串存放在另外的空间，因此，string的析构函数是有意义的，漏掉了[]会导致两个string的内存空间无法释放，造成内尺寸泄漏。

1 2	string* ps = new string[3]; delete ps; // 内存泄漏

上述两种情形的内存布局如下图：