外传篇 3 - 动态内存申请的结果

0、建议先修课程

第38课 - 动态内存分配

第55课 - 经典问题解析四

第69课 - 技巧:自定义内存管理

1、常见的动态内存分配代码

2、必须知道的事实! 

- malloc函数申请失败时返回NULL值 

- new关键字申请失败时(根据编译器的不同) 

         • 返回NULL值 

         • 抛出std::bad_alloc异常 

3、问题 

new语句中的异常是怎么抛出来的? 

4、动态内存申请的结果 

new关键字在C++规范中的标准行为

     - 在堆空间申请足够大的内存 

             • 成功: 

                • 在获取的空间中调用构迼函数创建对象 

                • 返回对象的地址 

             • 失败: 

                • 抛出std::bad_alloc异常

      - new在分配内存时 

                • 如果空间不足,会调用全局的new_handler()函数 

                • new_handler()函数中抛出std::bad_alloc异常 

     -可以自定义new _handler()函数 

                • 处理默认的new内存分配失败的情况 

new_handler()的定义和使用 

 

问题 

        如何跨编译器统一new的行为, 提高代码移植性? 

 

解决方案 

      -全局范围(不推荐) 

                  重新定义new / delete的实现,不抛出任何异常

                  自定义new_handler()函数,不抛出任何异常 

      -类层次范围 

                  重载new / delete , 不抛出任何异常 

      -单次动态内存分配 

                  使用nothrow参数,指明new不抛出异常 

 

5、编程实验 

动态内存申请    E3-1.cpp 

#include <iostream>
#include <new>
#include <cstdlib>
#include <exception>

using namespace std;

class Test
{
    int m_value;
public:
    Test()
    {
        cout << "Test()" << endl;
        
        m_value = 0;
    }
    
    ~Test()
    {
        cout << "~Test()" << endl;  
    }
    
    void* operator new (unsigned int size) throw()
    {
        cout << "operator new: " << size << endl;
        
        // return malloc(size);
        
        return NULL;
    }
    
    void operator delete (void* p)
    {
        cout << "operator delete: " << p << endl;
        
        free(p);
    }
    
    void* operator new[] (unsigned int size) throw()
    {
        cout << "operator new[]: " << size << endl;
        
        // return malloc(size);
        
        return NULL;
    }
    
    void operator delete[] (void* p)
    {
        cout << "operator delete[]: " << p << endl;
        
        free(p);
    }
};

void my_new_handler()
{
    cout << "void my_new_handler()" << endl;
}

void ex_func_1()
{
    new_handler func = set_new_handler(my_new_handler);  //typedef void(* new_handler)();
    
    try
    {
        cout << "func = " << func << endl;
        
        if( func )
        {
            func();
        }
    }
    catch(const bad_alloc&)
    {
        cout << "catch(const bad_alloc&)" << endl;
    }
}

void ex_func_2()
{
    Test* pt = new Test();
    
    cout << "pt = " << pt << endl;
    
    delete pt;
    
    pt = new Test[5];
    
    cout << "pt = " << pt << endl;
    
    delete[] pt; 
}

void ex_func_3()
{
    int* p = new(nothrow) int[10];
    
    // ... ...
    
    delete[] p; 
    
    int bb[2] = {0};
    
    struct ST
    {
        int x;
        int y;
    };
    
    ST* pt = new(bb) ST(); //将ST的对象创建到bb栈空间里
    
    pt->x = 1;
    pt->y = 2;
    
    cout << bb[0] << endl;
    cout << bb[1] << endl;
    
    pt->~ST();  //需要手工调用析构函数
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    // ex_func_1();
    // ex_func_2();
    // ex_func_3();
    
    return 0;
}

调用ex_fun_1()函数

VS2015

g++

                         64位将代码中的unsigned int 替换成long unsigned int 

Borland C++ 5.5.1(标准C++)

调用ex_fun_2()函数

重载new若不加上throw()

在g++下,new返回NULL,调用了构造函数,段错误

在VS2015,和BCC55下没有调用构造函数,pt打印0

加上throw统一了编译器行为,在new时不抛任何异常,pt都打印0

调用ex_fun_3()函数

 

实验结论 

       -不是所有的编译器都遵循C++的标准规范 

       -编译器可能重定义new的实现,并在实现中抛出bad_alloc异常

        - 编译器的默认实现中,可能没有设置全局的new_handler()函数

       -对于移植性要求较高的代码,需要考虑new的具体细节 

 

查看VS2010下new的实现文件   new.cpp

_callnewh

 

6、小结 

不同的编译器在动态内存分配上的实现细节不同 

malloc函数在内存申请失败时返回NULL值 

new关键字在内存申请失败时 

        -可能返回NULL值 

        -可能抛出bad_alloc异常 

 

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转载自blog.csdn.net/qq_39654127/article/details/81382681