今天，簡(jiǎn)單講講android里再jni使用new時(shí)如何釋放內(nèi)存。

這個(gè)其實(shí)是和C++有關(guān)的知識(shí)，不過(guò)jni編程時(shí)還是需要注意的。所以這里記錄一下。

new 和 delete 到底是什么？

如果找工作的同學(xué)看一些面試的書(shū)，我相信都會(huì)遇到這樣的題：sizeof 不是函數(shù)，然后舉出一堆的理由來(lái)證明 sizeof 不是函數(shù)。在這里，和 sizeof 類(lèi)似，new 和 delete 也不是函數(shù)，它們都是 C++ 定義的關(guān)鍵字，通過(guò)特定的語(yǔ)法可以組成表達(dá)式。和 sizeof 不同的是，sizeof 在編譯時(shí)候就可以確定其返回值，new 和 delete 背后的機(jī)制則比較復(fù)雜。
繼續(xù)往下之前，請(qǐng)你想想你認(rèn)為 new 應(yīng)該要做些什么？也許你第一反應(yīng)是，new 不就和 C 語(yǔ)言中的 malloc 函數(shù)一樣嘛，就用來(lái)動(dòng)態(tài)申請(qǐng)空間的。你答對(duì)了一半，看看下面語(yǔ)句：

string *ps = new string("hello world");

你就可以看出 new 和 malloc 還是有點(diǎn)不同的，malloc 申請(qǐng)完空間之后不會(huì)對(duì)內(nèi)存進(jìn)行必要的初始化，而 new 可以。所以?new?expression?背后要做的事情不是你想象的那么簡(jiǎn)單。在我用實(shí)例來(lái)解釋 new 背后的機(jī)制之前，你需要知道?operator new?和?operator delete?是什么玩意。

operator new 和 operator delete

這兩個(gè)其實(shí)是 C++ 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)的庫(kù)函數(shù)，原型分別如下：

void *operator new(size_t); //allocate an object void *operator delete(void *); //free an objectvoid *operator new[](size_t); //allocate an array void *operator delete[](void *); //free an array

后面兩個(gè)你可以先不看，后面再介紹。前面兩個(gè)均是 C++ 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)，你可能會(huì)覺(jué)得這是函數(shù)嗎？請(qǐng)不要懷疑，這就是函數(shù)！C++ Primer?一書(shū)上說(shuō)這不是重載 new 和 delete 表達(dá)式（如?operator=?就是重載?=?操作符），因?yàn)?new 和 delete 是不允許重載的。但我還沒(méi)搞清楚為什么要用 operator new 和 operator delete 來(lái)命名，比較費(fèi)解。我們只要知道它們的意思就可以了，這兩個(gè)函數(shù)和 C 語(yǔ)言中的 malloc 和 free 函數(shù)有點(diǎn)像了，都是用來(lái)申請(qǐng)和釋放內(nèi)存的，并且 operator new 申請(qǐng)內(nèi)存之后不對(duì)內(nèi)存進(jìn)行初始化，直接返回申請(qǐng)內(nèi)存的指針。

我們可以直接在我們的程序中使用這幾個(gè)函數(shù)。

new 和 delete 背后機(jī)制

知道上面兩個(gè)函數(shù)之后，我們用一個(gè)實(shí)例來(lái)解釋 new 和 delete 背后的機(jī)制：

我們不用簡(jiǎn)單的 C++ 內(nèi)置類(lèi)型來(lái)舉例，使用復(fù)雜一點(diǎn)的類(lèi)類(lèi)型，定義一個(gè)類(lèi) A：

class A { public:A(int v) : var(v){fopen_s(&file, "test", "r");}~A(){fclose(file);}private:int var;FILE *file; };

很簡(jiǎn)單，類(lèi) A 中有兩個(gè)私有成員，有一個(gè)構(gòu)造函數(shù)和一個(gè)析構(gòu)函數(shù)，構(gòu)造函數(shù)中初始化私有變量 var 以及打開(kāi)一個(gè)文件，析構(gòu)函數(shù)關(guān)閉打開(kāi)的文件。

我們使用

class *pA = new A(10);

來(lái)創(chuàng)建一個(gè)類(lèi)的對(duì)象，返回其指針 pA。如下圖所示 new 背后完成的工作：

簡(jiǎn)單總結(jié)一下：

首先需要調(diào)用上面提到的 operator new 標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù)，傳入的參數(shù)為 class A 的大小，這里為 8 個(gè)字節(jié)，至于為什么是 8 個(gè)字節(jié)，你可以看看《深入 C++ 對(duì)象模型》一書(shū)，這里不做多解釋。這樣函數(shù)返回的是分配內(nèi)存的起始地址，這里假設(shè)是 0x007da290。

上面分配的內(nèi)存是未初始化的，也是未類(lèi)型化的，第二步就在這一塊原始的內(nèi)存上對(duì)類(lèi)對(duì)象進(jìn)行初始化，調(diào)用的是相應(yīng)的構(gòu)造函數(shù)，這里是調(diào)用?A:A(10);?這個(gè)函數(shù)，從圖中也可以看到對(duì)這塊申請(qǐng)的內(nèi)存進(jìn)行了初始化，var=10, file 指向打開(kāi)的文件。

最后一步就是返回新分配并構(gòu)造好的對(duì)象的指針，這里 pA 就指向 0x007da290 這塊內(nèi)存，pA 的類(lèi)型為類(lèi) A 對(duì)象的指針。

所有這三步，你都可以通過(guò)反匯編找到相應(yīng)的匯編代碼，在這里我就不列出了。

好了，那么 delete 都干了什么呢？還是接著上面的例子，如果這時(shí)想釋放掉申請(qǐng)的類(lèi)的對(duì)象怎么辦？當(dāng)然我們可以使用下面的語(yǔ)句來(lái)完成：

delete pA;

delete 所做的事情如下圖所示：

delete 就做了兩件事情：

調(diào)用 pA 指向?qū)ο蟮奈鰳?gòu)函數(shù)，對(duì)打開(kāi)的文件進(jìn)行關(guān)閉。

通過(guò)上面提到的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)函數(shù) operator delete 來(lái)釋放該對(duì)象的內(nèi)存，傳入函數(shù)的參數(shù)為 pA 的值，也就是 0x007d290。

好了，解釋完了 new 和 delete 背后所做的事情了，是不是覺(jué)得也很簡(jiǎn)單？不就多了一個(gè)構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的調(diào)用嘛。

這里我簡(jiǎn)單講講，new其實(shí)是創(chuàng)建一個(gè)內(nèi)存空間，然后自動(dòng)初始化變量。delete其實(shí)就是銷(xiāo)毀創(chuàng)建的空間，然后刪除變量。

二、不要混用 new/delete 和 new[]/delete[]

在默認(rèn)情況下，也就是不存在 operator new 的重載時(shí)，new一個(gè)自定義類(lèi)型 ClassA 的對(duì)象時(shí)，C++ 會(huì)先調(diào)用 malloc 來(lái)申請(qǐng)一塊 sizeof(ClassA) 大小的內(nèi)存（操作系統(tǒng)會(huì)記錄這塊內(nèi)存的首地址與大小），然后調(diào)用 ClassA 的構(gòu)造函數(shù)在這塊內(nèi)存上初始化對(duì)象。此時(shí)，new 關(guān)鍵字會(huì)返回 malloc 得到的地址。調(diào)用delete時(shí)，會(huì)首先執(zhí)行 ClassA 的析構(gòu)函數(shù)，再調(diào)用 free 釋放 malloc 得到的指針。

而new[]則稍微復(fù)雜一點(diǎn)，當(dāng)你調(diào)用 new ClassA[nCount] 申請(qǐng)一個(gè)對(duì)象個(gè)數(shù)為 nCount 的 ClassA 數(shù)組時(shí)，編譯器（MSVC）會(huì)調(diào)用 malloc 申請(qǐng)一塊大小為 sizeof(ClassA) * nCount + 4 的內(nèi)存，多出來(lái)的 4 bytes 被放在 new[] 關(guān)鍵字放在地址 ptr 的前面，其中記錄了數(shù)組中元素的個(gè)數(shù)。當(dāng)調(diào)用 delete[] 刪除數(shù)組時(shí)，會(huì)根據(jù)數(shù)組首地址前 4 bytes 中記錄元素的個(gè)數(shù)來(lái)依次調(diào)用數(shù)組中對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)（每次指針偏移 sizeof(ClassA) 大小），再調(diào)用 free 釋放指針 (ptr - 4)。

因此，混用 new/delete 和 new[]/delete[] 通常會(huì)導(dǎo)致內(nèi)存訪(fǎng)問(wèn)崩潰。然后這里用了“通常”，也就是說(shuō)在某些特定情況下，混用 new/delete 和 new[]/delete[] 是不會(huì)有任何影響的：

創(chuàng)建和釋放 C++ 的內(nèi)建（build-in）類(lèi)型時(shí)，即 int、char等。

創(chuàng)建和釋放“自身和所有成員變量都不含自定義構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)”的類(lèi)型。（這一條可能依賴(lài)于編譯器的實(shí)現(xiàn)，至少在 MSVC 中此情況成立）

然而當(dāng)項(xiàng)目代碼一旦復(fù)雜起來(lái)，要分清什么時(shí)候上面兩個(gè)條件能夠成立就不是那么輕松的事了，因此最好的方法就是無(wú)論何時(shí)何地都不要混用 new/delete 和 new[]/delete[]。

這里簡(jiǎn)單區(qū)分一下，new/delete用來(lái)創(chuàng)建和銷(xiāo)毀對(duì)象，new[]/delete[]用來(lái)創(chuàng)建和銷(xiāo)毀數(shù)組。

三、不要 delete “void” 指針

類(lèi)似于下面形式的代碼：

// Author ：大便一籮筐 2016-04-03struct StructA {char cData; }void* pBuffer = new StructA[nSize]; // do something... delete pBuffer;

可能寫(xiě)過(guò)類(lèi)似代碼的同學(xué)會(huì)覺(jué)得這種寫(xiě)法并沒(méi)有什么問(wèn)題，事實(shí)也是如此，它能夠正常工作，既不會(huì)產(chǎn)生內(nèi)存泄漏，也不會(huì)運(yùn)行報(bào)錯(cuò)。

但是，上面情況只能說(shuō)是一種幸運(yùn)的巧合，如果發(fā)生一些微小的改變，結(jié)果就會(huì)發(fā)生意想不到的變化：

// Author ：大便一籮筐 2016-04-03struct StructA {string strData; }void* pBuffer = new StructA[nSize]; // do something... delete pBuffer;

細(xì)心的同學(xué)可能已經(jīng)看出來(lái)了，由于 pBuffer 是 void 指針，delete pBuffer 時(shí)，并不會(huì)調(diào)用 StructA 的析構(gòu)函數(shù)，而這導(dǎo)致了 string 的析構(gòu)函數(shù)也沒(méi)有被調(diào)用，最終產(chǎn)生的結(jié)果就是 string 中的字符串緩沖泄漏。
有的同學(xué)可能會(huì)說(shuō)，C++ 不是支持多態(tài)嘛，我把 StructA 的析構(gòu)函數(shù)定義成虛函數(shù)不就好了。然而不幸的是，作為 C++ 的內(nèi)建類(lèi)型，void 并沒(méi)有定義析構(gòu)函數(shù)，因此寄希望于多態(tài)是行不通的。
還有的同學(xué)可能會(huì)說(shuō)，如果想定義 void 類(lèi)型的內(nèi)存緩沖區(qū)怎么辦？ ???—— 別忘記我們還有 malloc 和 free。
所以，任何時(shí)候都不要嘗試 delete void 指針。

android jni new/delete 和 new[]/delete[]就講完了。

就這么簡(jiǎn)單。



總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的android jni new/delete 和 new[]/delete[]的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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