計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C++復(fù)習(xí)指導(dǎo)：深入new

　　這一次，new[]老老實(shí)實(shí)的申請(qǐng)了12個(gè)字節(jié)的內(nèi)存，并且申請(qǐng)的結(jié)果與new[] operator返回的結(jié)果也是相同的，看來(lái)，是否在前面添加4個(gè)字節(jié)，只取決于這個(gè)類(lèi)有沒(méi)有析構(gòu)函數(shù)，當(dāng)然，這么說(shuō)并不確切，正確的說(shuō)法是這個(gè)類(lèi)是否需 要調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，因?yàn)槿缦聝煞N情況下雖然這個(gè)類(lèi)沒(méi)聲明析構(gòu)函數(shù)，但還是多申請(qǐng)了4個(gè)字節(jié)：一是這個(gè)類(lèi)中擁有需要調(diào)用析構(gòu)函數(shù)的成員，二是這個(gè)類(lèi)繼承自需要 調(diào)用析構(gòu)函數(shù)的類(lèi)。于是，我們可以遞歸的定義“需要調(diào)用析構(gòu)函數(shù)的類(lèi)”為以下三種情況之一：

　　1 顯式的聲明了析構(gòu)函數(shù)的

　　2 擁有需要調(diào)用析構(gòu)函數(shù)的類(lèi)的成員的

　　3 繼承自需要調(diào)用析構(gòu)函數(shù)的類(lèi)的

　　類(lèi)似的，動(dòng)態(tài)申請(qǐng)簡(jiǎn)單類(lèi)型的數(shù)組時(shí)，也不會(huì)多申請(qǐng)4個(gè)字節(jié)。于是在這兩種情況下，釋放內(nèi)存時(shí)使用delete或delete[]都可以，但為養(yǎng)成良好的習(xí)慣，我們還是應(yīng)該注意只要是動(dòng)態(tài)分配的數(shù)組，釋放時(shí)就使用delete[]。

　　釋放內(nèi)存時(shí)如何知道長(zhǎng)度

　　但這同時(shí)又帶來(lái)了新問(wèn)題，既然申請(qǐng)無(wú)需調(diào)用析構(gòu)函數(shù)的類(lèi)或簡(jiǎn)單類(lèi)型的數(shù)組時(shí)并沒(méi)有記錄 個(gè)數(shù)信息，那么operator delete，或更直接的說(shuō)free()是如何來(lái)回收這塊內(nèi)存的呢?這就要研究malloc()返回的內(nèi)存的結(jié)構(gòu)了。與new[]類(lèi)似的是，實(shí)際上在 malloc()申請(qǐng)內(nèi)存時(shí)也多申請(qǐng)了數(shù)個(gè)字節(jié)的內(nèi)容，只不過(guò)這與所申請(qǐng)的變量的類(lèi)型沒(méi)有任何關(guān)系，我們從調(diào)用malloc時(shí)所傳入的參數(shù)也可以理解這一 點(diǎn)--它只接收了要申請(qǐng)的內(nèi)存的長(zhǎng)度，并不關(guān)系這塊內(nèi)存用來(lái)保存什么類(lèi)型。下面運(yùn)行這樣一段代碼做個(gè)實(shí)驗(yàn)：

　　char *p = 0;

　　for(int i = 0; i < 40; i += 4)

　　{

　　char* s = new char[i];

　　printf("alloc %2d bytes, address=%p distance=%dn", i, s, s - p);

　　p = s;

　　}

　　我們直接來(lái)看VC2005下Release版本的運(yùn)行結(jié)果，DEBUG版因包含了較多的調(diào)試信息，這里就不分析了：

　　alloc 0 bytes, address=003A36F0 distance=3815152

　　alloc 4 bytes, address=003A3700 distance=16

　　alloc 8 bytes, address=003A3710 distance=16

　　alloc 12 bytes, address=003A3720 distance=16

　　alloc 16 bytes, address=003A3738 distance=24

　　alloc 20 bytes, address=003A84C0 distance=19848

　　alloc 24 bytes, address=003A84E0 distance=32

　　alloc 28 bytes, address=003A8500 distance=32

　　alloc 32 bytes, address=003A8528 distance=40

　　alloc 36 bytes, address=003A8550 distance=40

　　每一次分配的字節(jié)數(shù)都比上一次多4，distance值記錄著與上一次分配的差值，第 一個(gè)差值沒(méi)有實(shí)際意義，中間有一個(gè)較大的差值，可能是這塊內(nèi)存已經(jīng)被分配了，于是也忽略它。結(jié)果中最小的差值為16字節(jié)，直到我們申請(qǐng)16字節(jié)時(shí)，這個(gè)差 值變成了24，后面也有類(lèi)似的規(guī)律，那么我們可以認(rèn)為申請(qǐng)所得的內(nèi)存結(jié)構(gòu)是如下這樣的：

　　從圖中不難看出，當(dāng)我們要分配一段內(nèi)存時(shí)，所得的內(nèi)存地址和上一次的尾地址至少要相距8個(gè)字節(jié)(在DEBUG版中還要更多)，那么我們可以猜想，這8個(gè)字節(jié)中應(yīng)該記錄著與這段所分配的內(nèi)存有關(guān)的信息。觀察這8個(gè)節(jié)內(nèi)的內(nèi)容，得到結(jié)果如下：

　　圖中右邊為每次分配所得的地址之前8個(gè)字節(jié)的內(nèi)容的16進(jìn)制表示，從圖中紅線所表示可 以看到，這8個(gè)字節(jié)中的第一個(gè)字節(jié)乘以8即得到相臨兩次分配時(shí)的距離，經(jīng)過(guò)試驗(yàn)一次性分配更大的長(zhǎng)度可知，第二個(gè)字節(jié)也是這個(gè)意義，并且代表高8位，也就 說(shuō)前面空的這8個(gè)字節(jié)中的前兩個(gè)字節(jié)記錄了一次分配內(nèi)存的長(zhǎng)度信息，后面的六個(gè)字節(jié)可能與空閑內(nèi)存鏈表的信息有關(guān)，在翻譯內(nèi)存時(shí)用來(lái)提供必要的信息。這就 解答了前面提出的問(wèn)題，原來(lái)C/C++在分配內(nèi)存時(shí)已經(jīng)記錄了足夠充分的信息用于回收內(nèi)存，只不過(guò)我們平常不關(guān)心它罷了。