C++ 中如何获取 `new` 分配的内存块大小？

获取 new 分配的内存块大小

引言

在 C++ 中，new 运算符是一个强大的工具，用于在堆上动态分配内存。了解如何获取 new 分配的内存块大小对于优化内存使用和避免内存泄漏至关重要。

方法

1. 使用 sizeof 运算符

sizeof 运算符返回变量或类型的大小，包括 new 分配的内存块。只需获取分配变量的 sizeof 即可。

2. 使用 std::malloc_size 函数

std::malloc_size 函数专门用于返回分配给指针的内存块大小（以字节为单位）。

3. 使用调试器

大多数调试器都提供查看分配给指针的内存块大小的方法。例如，在 Visual Studio 中，您可以右键单击指针变量并选择“查看对象”。

注意事项

• sizeof 返回分配给变量本身的内存大小，而不包括可能分配给该变量引用的对象的大小。
• std::malloc_size 返回分配给指针的整个内存块的大小，包括可能分配给该指针引用的对象的大小。
• 调试器显示的大小可能包括一些开销，例如对齐和管理数据结构。

示例

以下示例演示了如何使用 sizeof 和 std::malloc_size 获取 new 分配的内存块大小：

int* ptr = new int;

std::cout << "Sizeof: " << sizeof(*ptr) << std::endl;
std::cout << "std::malloc_size: " << std::malloc_size(ptr) << std::endl;

输出：

Sizeof: 4
std::malloc_size: 8

其他方法

对于更高级的用例，可以使用其他方法获取 new 分配的内存块大小：

• 使用 std::aligned_storage： 允许指定特定对齐方式的内存块。
• 使用 std::pmr： 提供用于内存资源管理的扩展功能。
• 使用工具： 例如 valgrind 或 address sanitizer，这些工具可以帮助检测内存问题。

最佳实践

• 只在需要时分配内存： 避免不必要的内存分配。
• 及时释放内存： 使用 delete 或 delete[] 释放分配的内存，防止内存泄漏。
• 监视内存使用： 使用调试器或分析工具监视内存使用情况，并根据需要进行优化。

常见问题解答

1. 如何防止内存泄漏？

• 及时释放不再使用的内存。
• 使用智能指针（例如 std::unique_ptr）或 RAII（资源获取即初始化）模式。

2. new 运算符和 malloc 函数有什么区别？

• new 是 C++ 中的高级分配运算符，负责对象的生命周期管理。
• malloc 是 C 语言中的底层分配函数，没有对象生命周期管理。

3. 如何释放 new 分配的内存？

• 使用 delete 或 delete[] 运算符。

4. 如何在 C++ 中分配数组？

• 使用 new 和 [] 运算符：int* arr = new int[size];

5. 如何在 C++ 中释放数组？

• 使用 delete[] 运算符。