c++ new 和 malloc 分配内存

创建一个类

class Test {
public:
    Test() { std::cout << "constructor"; }
    virtual ~Test() {}

    void print() { std::cout << "a:" << a; }

private:
    int a = 10;
};

main函数

int main(int argv, char **args)
{
    std::cout << "class size:" << sizeof(Test);
    void *ptr = ::malloc(sizeof(Test));

    std::cout << "new class";
    new (ptr) Test;
    
    std::cout << "convert";
    Test *test = (Test *)ptr;
    test->print();

    delete test;
    ::free(ptr);
    return 0;
}

输出

class size: 16 
new class 
constructor 
convert
a: 10 
free(): double free detected in tcache 2
Aborted (core dumped)

这里例子通过malloc分配了 class Test需要的内存空间
new (ptr) Test实际上就是将ptr内存分配给了class Test
可以看到调用了new (ptr) Test后, 就调用了class Test的构造函数

通过 Test *test = (Test *)ptr
将ptr转换class Test后
就可以调用class Test的函数

最后可以看到当调用delete test后再调用::free(ptr)后
就触发了
free(): double free detected in tcache 2
Aborted (core dumped)

所以ptr和class Test访问的都是同一块内存

这就是内存池一个大致的原理
通过预先申请一块, 每当new的时候, 就是将预先申请的内存分配给class
delete的时候, 只是程序回收了这个内存块, 不是返还给系统

再看一个例子, 将class修改一下

class Test {
public:
    Test(int _A) : a(_A) { std::cout << "constructor"; }
    virtual ~Test() { std::cout << "destructor, a: " << a; }
    void print() { std::cout << "a:" << a; }

private:
    int a;
};

main函数

int main(int argv, char **args)
{
    std::cout << "class size:" << sizeof(Test);
    void *ptr = ::malloc(sizeof(Test) * 10);

    new (ptr) Test(10);
    Test *test = (Test *)ptr;
    test->print();

    new ((void *)((Test *)ptr + sizeof(Test))) Test(20);
    Test *test2 = ((Test *)ptr + sizeof(Test));
    test2->print();

    delete test;
    delete test2;
    ::free(ptr);
    return 0;
}

输出

class size: 16 
constructor 
a: 10 
constructor 
a: 20 
destructor, a:  10 
destructor, a:  20 
free(): invalid pointer
Aborted (core dumped)