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关于new和delete的一些思考，为什么不能在析构函数中调用delete释放对象的内存空间，new和delete的原理

news 2025/6/27 18:35:01

最近在写代码的时候，觉得每次new出来的对象都需要去delete好麻烦，于是直接把delete写到了析构函数中，在析构函数里面写了句delete this，结果调用析构函数的时候死循环了，不是很理解原因，于是去研究了一下。

情景复现

代码

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Book
{
private:int id_;
public:Book(int id) :id_(id){}~Book(){cout << "调用析构函数" << endl;delete this;}
};
int main()
{Book* book1 = new Book(111);book1->~Book();return 0;
}

结果：死循环然后报错
在这里插入图片描述

new和delete的实现原理

（1）.对于内置类型
如果申请的是内置类型的空间，new和malloc，delete和free基本类似，不同的地方是：
new/delete申请和释放的是单个元素的空间，new[]和delete[]申请的是连续空间，而且new在申请空间失败时会抛异常，malloc会返回NULL。

（2）.对于自定义类型

new的原理
1 调用operator new函数申请空间
2 在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造
3 成功的话返回一个指针，失败抛出异常
delete的原理
1 在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作
2 调用operator delete函数释放对象的空间
new T[N]的原理
1 调用operator new[]函数，在operator new[]中实际调用operator new函数完成N个对
象空间的申请
2 在申请的空间上执行N次构造函数
3 成功的话返回一个指针，失败抛出异常
delete[]的原理
1 在释放的对象空间上执行N次析构函数，完成N个对象中资源的清理
2 调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]中调用operator delete来释
放空间

operator new和operator delete的原理

看了下源码

/*
operator new：该函数实际通过malloc来申请空间，当malloc申请空间成功时直接返回；申请空间失败，
尝试执行空 间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请，否则抛异常。
*/
void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)
{//try to allocate size bytesvoid *p;while ((p = malloc(size)) == 0)if (_callnewh(size) == 0){//report no memory//如果申请内存失败了，这里会抛出bad_alloc 类型异常static const std::bad_alloc nomem;_RAISE(nomem);}return (p);
}
/*
operator delete: 该函数最终是通过free来释放空间的
*/
void operator delete(void *pUserData)
{_CrtMemBlockHeader * pHead;RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pUserData, 0));if (pUserData == NULL)return;_mlock(_HEAP_LOCK); /* block other threads */__TRY/* get a pointer to memory block header */pHead = pHdr(pUserData);/* verify block type */_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));_free_dbg( pUserData, pHead->nBlockUse );__FINALLY_munlock(_HEAP_LOCK); /* release other threads */__END_TRY_FINALLYreturn;
}
/*
free的实现
*/
#define free(p) _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)

operator new：该函数实际通过malloc来申请空间，当malloc申请空间成功时直接返回；申请空间失败，（尝试执行空间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请）否则抛异常。（为什么要封装malloc？为了符合C++里面出问题抛异常这样的一种机制）
operator delete: 该函数最终是通过free来释放空间的（delete会自动判断指针是否为空指针，如果是空指针则delete不执行任何操作）
从使用的角度看，和malloc，free没有区别，区别就是operator new delete失败的时候会抛异常。

因此我们在使用new关键字的时候，可以使用try catch包裹起来对申请空间失败进行处理

try
{int *p = new int[10000000000];
}
catch (bad_alloc &e)
{cout << e.what() << endl;cout << "ok" << endl;
}

重载operator new与operator delete

operator new和operator = 等其他符号一样可以被重载，如果重载了，new的时候就会调用我们重载的那个operator new。
这样有什么好处呢？

如果我们的类需要频繁调用new，则直接通过new底层的malloc向堆中申请资源，速度就会比较慢，我们可以为当前类实现一个定长的内存池，然后在我们自己的operator new里面不通过malloc申请了，而是通过自己的内存池申请空间，这样就能提高效率。
如果我们需要在对当前类使用new和delete的时候打印一些日志信息，就可以使用operator new来重载