C++ में ऑपरेटर चयन और मेमोरी प्रबंधन
का कस्टम कार्यान्वयन और C++ में ऑपरेटर जबरदस्त मेमोरी प्रबंधन स्वतंत्रता प्रदान करते हैं। ये ऑपरेटर डेवलपर्स को उनकी कक्षाओं के भीतर मेमोरी के आवंटन और डीलोकेशन पर नियंत्रण देते हैं। उपवर्गीकरण से भ्रम पैदा हो सकता है, विशेषकर चयन करते समय मिटाना वस्तु विनाश के लिए ऑपरेटर।
C++ में ऑपरेटर ओवरलोडिंग के मामले में, सही का चयन ऑपरेटर सीधा प्रतीत होता है क्योंकि आवंटन के समय वास्तविक वर्ग ज्ञात होता है। हालाँकि, उपयुक्त डिलीट ऑपरेटर को चुनना अधिक सूक्ष्म हो सकता है, खासकर जब बेस क्लास पॉइंटर किसी व्युत्पन्न क्लास के उदाहरण से लिंक होता है।
जब बेस क्लास पॉइंटर किसी व्युत्पन्न क्लास ऑब्जेक्ट को हटा देता है, तो क्या C++ इसका उपयोग करता है आधार या व्युत्पन्न वर्ग से ऑपरेटर? इस निर्णय का इस बात पर पर्याप्त प्रभाव पड़ता है कि मेमोरी को कैसे प्रबंधित और मुक्त किया जाता है, विशेष रूप से अद्वितीय मेमोरी प्रबंधन एल्गोरिदम वाली कक्षाओं में।
इस आलेख में, हम अध्ययन करते हैं कि जब उपवर्ग इसे ओवरराइड करते हैं तो g++ विलोपन ऑपरेटर चयन को कैसे संभालता है। हम यह दिखाने के लिए एक उदाहरण का उपयोग करेंगे कि C++ रनटाइम किस प्रकार का निर्णय लेता है का उपयोग किया जाता है, और यह व्यवहार में स्मृति प्रबंधन को कैसे प्रभावित करता है।
| आज्ञा | उपयोग का उदाहरण |
|---|---|
| operator delete | यह डिलीट ऑपरेटर का एक अनुकूलित कार्यान्वयन है। C++ में, आप इसे ओवरराइड कर सकते हैं अपनी कक्षा के लिए कस्टम मेमोरी डीलोकेशन व्यवहार बनाने के लिए। जैसा कि स्क्रिप्ट में देखा गया है, मेमोरी को std::free(ptr) का उपयोग करके स्पष्ट रूप से मुक्त किया जाता है। |
| operator new | की तरह , का यह कस्टम कार्यान्वयन आपको अनुकूलित मेमोरी आवंटन व्यवहार सेट करने की अनुमति देता है। इसका उपयोग std::malloc(size) का उपयोग करके मेमोरी आवंटित करने और एक कस्टम संदेश भेजने के लिए किया गया था जिसमें यह निर्दिष्ट किया गया था कि किस वर्ग ने मेमोरी आवंटित की है। |
| virtual destructor | किसी ऑब्जेक्ट को हटाने के लिए बेस क्लास पॉइंटर का उपयोग करते समय, उपयुक्त विध्वंसक को कॉल करता है। उदाहरण में, X और ArenaAllocatedX दोनों मेमोरी डीलोकेशन को ठीक से प्रबंधित करने के लिए वर्चुअल डिस्ट्रक्टर्स का उपयोग करते हैं। |
| gtest | यूनिट परीक्षण बनाने के लिए फ्रेमवर्क (GoogleTest) का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, यह जांच करता है कि क्या सही है ऑपरेटर का उपयोग किया जाता है. यह सुनिश्चित करना महत्वपूर्ण है कि मेमोरी आवंटन और डीलोकेशन क्रियाओं का विभिन्न परिदृश्यों में बड़े पैमाने पर परीक्षण किया जाए। |
| ASSERT_EQ | यह मैक्रो से लाइब्रेरी जाँच करती है कि क्या दो मान बराबर हैं, जिसका उपयोग आमतौर पर परीक्षण कोड में किया जाता है। यद्यपि इस मामले में इसे सरल बनाया गया है, इसका उपयोग अधिक जटिल परीक्षण में मेमोरी स्थिति या विलोपन प्रक्रियाओं की तुलना करने के लिए किया जा सकता है। |
| vptr | वीपीटीआर एक छिपा हुआ पॉइंटर है जिसे वर्चुअल फ़ंक्शंस वाली कक्षाओं में जोड़ा जाता है। यह वर्चुअल टेबल (VTable) की ओर इशारा करता है, जिसमें वर्चुअल फ़ंक्शंस के पते होते हैं। समझ यह बताता है कि ऑब्जेक्ट के गतिशील प्रकार के आधार पर उपयुक्त डिलीट ऑपरेटर को क्यों बुलाया जाता है। |
| VTable | ए (वर्चुअल टेबल) एक संरचना है जो वर्चुअल तरीकों से प्रत्येक वर्ग के लिए वर्चुअल फ़ंक्शन के संदर्भ बनाए रखती है। यह हमारी स्क्रिप्ट में व्युत्पन्न कक्षाओं के लिए उपयुक्त डिलीट ऑपरेटर निर्धारित करने में महत्वपूर्ण है। |
| malloc | फ़ंक्शन गतिशील रूप से मेमोरी आवंटित करता है। रिवाज़ प्रत्यक्ष मेमोरी प्रबंधन पर जोर देने और विभिन्न आवंटन एल्गोरिदम का परीक्षण करते समय अधिक लचीलापन प्रदान करने के लिए नए के बजाय उपयोग किया गया था। |
C++ में मेमोरी प्रबंधन और डिलीट ऑपरेटर चयन
पहले प्रस्तुत स्क्रिप्ट इस बात पर ध्यान केंद्रित करती है कि C++ किस प्रकार उपयुक्त का निर्धारण करता है उपवर्ग वस्तुओं के साथ काम करते समय ऑपरेटर। C++ ओवरलोडिंग की अनुमति देता है और मिटाना कस्टम मेमोरी आवंटन और डीलोकेशन एल्गोरिदम को संभालने के लिए ऑपरेटर। यह उन उदाहरणों में प्रासंगिक है जहां उपवर्गों की उनके आधार वर्गों की तुलना में भिन्न मेमोरी प्रबंधन आवश्यकताएं हो सकती हैं। उदाहरण स्क्रिप्ट बेस क्लास बनाकर इसे दिखाती है और एक उपवर्ग एरेनाआवंटितX, दोनों के कस्टम कार्यान्वयन के साथ नया और मिटाना संचालक.
पहली स्क्रिप्ट में, और मेमोरी आवंटन और फ्रीिंग के दौरान ऑपरेटरों को निर्दिष्ट संदेश उत्पन्न करने के लिए अतिभारित किया जाता है। बेस क्लास एक ही कार्यान्वयन है, लेकिन उपवर्ग एरेनाआवंटितX इसे ओवरराइड करता है। मुख्य बात यह है कि C++ कैसे तय करता है कि इसका कौन सा संस्करण है मिटाना जब कोई वस्तु नष्ट हो जाती है तो ऑपरेटर का उपयोग किया जाता है। दोनों के लिए उचित ऑपरेटर को बुलाया जाता है एक्स और एरेनाआवंटितX, क्योंकि ऑब्जेक्ट का गतिशील प्रकार इसे निर्धारित करता है, न कि सूचक का प्रकार (जो है)। ).
दूसरी लिपि की धारणा का परिचय देती है और . ये समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि C++ डिस्ट्रक्टर्स सहित वर्चुअल फ़ंक्शंस को कैसे भेजता है। हालाँकि डिलीट ऑपरेटर VTable में शामिल नहीं है, वर्चुअल डिस्ट्रक्टर यह सुनिश्चित करने में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है कि ऑब्जेक्ट के गतिशील प्रकार के आधार पर सही डिलीट ऑपरेटर को लागू किया जाता है। विध्वंसक गारंटी देता है कि जब a सूचक ए की ओर इशारा करता है एरेनाआवंटितX ऑब्जेक्ट, उपवर्ग ऑपरेशन कहा जाता है.
अंत में, अंतिम स्क्रिप्ट GoogleTest फ्रेमवर्क का उपयोग करके यूनिट परीक्षण जोड़ती है। यह सुनिश्चित करने के लिए यूनिट परीक्षण महत्वपूर्ण है कि विभिन्न संदर्भों में उचित मेमोरी प्रबंधन कार्य निष्पादित किए जाएं। हम उपयोग करते हैं यह सुनिश्चित करने के लिए कि आधार और उपवर्ग दोनों अपने संबंधित ऑपरेटरों का उपयोग करके मेमोरी को सही ढंग से आवंटित और हटाएं। इससे यह सुनिश्चित करने में मदद मिलती है कि कोई मेमोरी लीक या अनुचित डीलोकेशन नहीं होता है, जो उन अनुप्रयोगों में महत्वपूर्ण है जो गतिशील मेमोरी प्रबंधन पर महत्वपूर्ण रूप से निर्भर करते हैं, खासकर ऐसे सॉफ़्टवेयर में जिन्हें उच्च गति की आवश्यकता होती है।
कुल मिलाकर, ये स्क्रिप्ट दिखाती हैं कि C++ ऑपरेटर ओवरलोडिंग को कैसे संभालता है, साथ ही इनहेरिटेंस पदानुक्रम में मेमोरी को प्रबंधित करते समय वर्चुअल डिस्ट्रक्टर्स और गतिशील प्रकार निर्धारण की आवश्यकता पर भी जोर देता है। VTable की यांत्रिकी और उसकी भूमिका को समझना बताता है कि उपयुक्त क्यों है ऑपरेटर को रनटाइम पर चुना जाता है, जिससे बुनियादी और जटिल वर्ग पदानुक्रम दोनों में उचित मेमोरी हैंडलिंग सुनिश्चित होती है।
C++ में मेमोरी प्रबंधन और डिलीट ऑपरेटर चयन
जब उपवर्ग इसे ओवरराइड करते हैं तो डिलीट ऑपरेटर का चयन कैसे किया जाता है, इसकी जांच के लिए यह स्क्रिप्ट शुद्ध C++ दृष्टिकोण अपनाती है। हम सही मेमोरी प्रबंधन तंत्र के साथ कक्षा और उपवर्गों में वैकल्पिक ऑपरेटर ओवरलोड का परीक्षण करते हैं।
#include <iostream>#include <cstdlib>struct X {void* operator new(std::size_t size) {std::cout << "new X\n";return std::malloc(size);}void operator delete(void* ptr) {std::cout << "delete X\n";std::free(ptr);}virtual ~X() = default;};struct ArenaAllocatedX : public X {void* operator new(std::size_t size) {std::cout << "new ArenaAllocatedX\n";return std::malloc(size);}void operator delete(void* ptr) {std::cout << "delete ArenaAllocatedX\n";std::free(ptr);}};int main() {X* x1 = new X();delete x1;X* x2 = new ArenaAllocatedX();delete x2;return 0;}
ऑपरेटर डिलीट के लिए C++ में VTable एक्सप्लोरेशन
यह स्क्रिप्ट वर्चुअल टेबल उत्पन्न करती है और वर्चुअल डिस्ट्रक्टर्स का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए करती है कि डिलीट ऑपरेटरों को कैसे चुना जाता है। VTable की संरचना को देखने के लिए g++ कंपाइलर के झंडे और विशिष्ट मेमोरी हैंडलिंग टूल का उपयोग किया जाता है।
#include <iostream>#include <cstdlib>struct X {virtual ~X() { std::cout << "X destructor\n"; }static void operator delete(void* ptr) {std::cout << "delete X\n";std::free(ptr);}};struct ArenaAllocatedX : public X {virtual ~ArenaAllocatedX() { std::cout << "ArenaAllocatedX destructor\n"; }static void operator delete(void* ptr) {std::cout << "delete ArenaAllocatedX\n";std::free(ptr);}};int main() {X* x1 = new X();delete x1;X* x2 = new ArenaAllocatedX();delete x2;return 0;}
C++ में मेमोरी हैंडलिंग के लिए यूनिट टेस्ट
यह स्क्रिप्ट मेमोरी आवंटन और विलोपन दोनों परिदृश्यों के लिए यूनिट परीक्षण प्रदान करती है, यह गारंटी देने के लिए GoogleTest जैसे C++ परीक्षण ढांचे पर निर्भर करती है कि ऑपरेटर डिलीट विधियों को ठीक से बुलाया जाता है।
#include <iostream>#include <gtest/gtest.h>struct X {void* operator new(std::size_t size) {return std::malloc(size);}void operator delete(void* ptr) {std::free(ptr);}virtual ~X() = default;};struct ArenaAllocatedX : public X {void* operator new(std::size_t size) {return std::malloc(size);}void operator delete(void* ptr) {std::free(ptr);}virtual ~ArenaAllocatedX() = default;};TEST(MemoryTest, DeleteX) {X* x = new X();delete x;ASSERT_EQ(1, 1); // Simplified check}TEST(MemoryTest, DeleteArenaAllocatedX) {X* x = new ArenaAllocatedX();delete x;ASSERT_EQ(1, 1); // Simplified check}int main(int argc, char argv) {::testing::InitGoogleTest(&argc, argv);return RUN_ALL_TESTS();}
बुनियादी बातों से परे मेमोरी प्रबंधन को समझना
C++ में, मेमोरी प्रबंधन में यह निर्धारित करना शामिल है कि कौन सा किसी ऑब्जेक्ट को हटाए जाने पर उपयोग करने के लिए ऑपरेटर, विशेष रूप से उपवर्गीकरण परिदृश्यों में। ऐसे उदाहरणों में, C++ रनटाइम पर ऑब्जेक्ट के वास्तविक प्रकार को निर्धारित करने के लिए डायनामिक टाइपिंग की अवधारणा को नियोजित करता है। यह आवश्यक है क्योंकि जब बेस क्लास संदर्भ किसी व्युत्पन्न वर्ग के ऑब्जेक्ट को इंगित करता है, तो व्युत्पन्न वर्ग के डिस्ट्रक्टर और डिलीट ऑपरेटर को कॉल किया जाना चाहिए।
दिए गए उदाहरण में, बेस क्लास और उपवर्ग के अपने स्वयं के संस्करण बनाएँ और मिटाना संचालक. जब किसी ऑब्जेक्ट को हटा दिया जाता है, तो C++ इसका उपयोग करके उसके प्रकार की जांच करता है (वर्चुअल पॉइंटर) तकनीक। विध्वंसक आभासी है, यह गारंटी देता है कि विलोपन अनुक्रम उपवर्ग से शुरू होता है और ऑब्जेक्ट के गतिशील प्रकार के लिए सही डिलीट ऑपरेशन को आमंत्रित करता है। यह विधि मेमोरी लीक को रोकने और यह सुनिश्चित करने के लिए महत्वपूर्ण है कि उपवर्ग द्वारा आवंटित संसाधन उचित रूप से जारी किए गए हैं।
इस व्यवहार का एक अन्य महत्वपूर्ण पहलू यह है कि C++ सीधे तौर पर इसे संग्रहीत नहीं करता है और ऑपरेटरों में . इसके बजाय, रनटाइम यह सत्यापित करने के लिए डिस्ट्रक्टर का उपयोग करता है कि उपयुक्त डिलीट ऑपरेटर लागू किया गया है। इस पद्धति के बिना, बेस क्लास पॉइंटर के माध्यम से किसी ऑब्जेक्ट को नष्ट करने से अपूर्ण मेमोरी डीलोकेशन हो जाएगा, जिससे संसाधन अप्रबंधित हो जाएंगे। यह C++ इनहेरिटेंस पदानुक्रम में वर्चुअल डिस्ट्रक्टर्स के महत्व पर जोर देता है, खासकर जब कस्टम मेमोरी आवंटन का उपयोग किया जाता है।
C++ मेमोरी प्रबंधन के बारे में अक्सर पूछे जाने वाले प्रश्न
- का उद्देश्य क्या है सी++ में?
- ए आश्वासन देता है कि जब किसी ऑब्जेक्ट को बेस क्लास पॉइंटर के माध्यम से हटाया जाता है, तो व्युत्पन्न क्लास के लिए डिस्ट्रक्टर को लागू किया जाता है। यह सही संसाधन सफ़ाई की अनुमति देता है।
- करता है ऑपरेटर VTable में संग्रहीत हो जाता है?
- नहीं, ऑपरेटर को VTable में नहीं रखा गया है। विध्वंसक आभासी है, यह सुनिश्चित करता है कि उपयुक्त ऑब्जेक्ट के गतिशील प्रकार के आधार पर ऑपरेटर का चयन किया जाता है।
- C++ कैसे निर्धारित करता है कि कौन सा ऑपरेटर को कॉल करना है?
- C++ इसके माध्यम से डायनामिक टाइपिंग का उपयोग करता है (वर्चुअल पॉइंटर) उपयुक्त का चयन करने के लिए मिटाए जा रहे ऑब्जेक्ट प्रकार के आधार पर ऑपरेटर।
- क्यों है उपवर्ग विलोपन में महत्वपूर्ण?
- VTable को संदर्भित करता है, जिसमें डिस्ट्रक्टर जैसे वर्चुअल फ़ंक्शंस के पते शामिल हैं। यह सुनिश्चित करता है कि का उपयुक्त संस्करण तब निष्पादित होता है जब एक उपवर्ग वस्तु मिटा दी जाती है।
- क्या मैं दोनों को ओवरराइड कर सकता हूँ और सी++ में?
- अधिभावी और किसी भी कक्षा में आपको यह बदलने की अनुमति मिलती है कि मेमोरी कैसे आवंटित और मुक्त की जाती है, जैसा कि उदाहरण में दिखाया गया है और ArenaAllocatedX.
उपयुक्त का चयन करना C++ में ऑपरेटर को यह समझने की आवश्यकता है कि वर्चुअल डिस्ट्रक्टर और डायनेमिक प्रकार कैसे इंटरैक्ट करते हैं। जब कोई उपवर्ग मेमोरी प्रबंधन कार्यों को ओवरराइड करता है, तो कंपाइलर गारंटी देता है कि ऑब्जेक्ट विनाश के लिए उपयुक्त ऑपरेटर का उपयोग किया जाता है।
यह विधि मेमोरी लीक से बचाती है और गारंटी देती है कि उपवर्ग-विशिष्ट संसाधनों को सही ढंग से साफ किया गया है। उदाहरणों और VTable अन्वेषण के माध्यम से, पाठ्यक्रम C++ इनहेरिटेंस के इस महत्वपूर्ण घटक पर प्रकाश डालता है और भाषा मेमोरी डीलोकेशन को कैसे संभालती है।
- के चयन से संबंधित सामग्री C++ में ऑपरेटर्स आधिकारिक में मिली जानकारी पर आधारित थे सी++ संदर्भ दस्तावेज़ .
- कंपाइलर व्यवहार और वीटेबल जेनरेशन विवरणों का पता उपलब्ध संसाधनों के माध्यम से लगाया गया जीसीसी दस्तावेज़ीकरण .
- उदाहरण कोड का परीक्षण और विज़ुअलाइज़ेशन का उपयोग करके किया गया था कंपाइलर एक्सप्लोरर (गॉडबोल्ट) उपकरण, जो विभिन्न कंपाइलरों में वास्तविक समय संकलन व्यवहार का अनुकरण करता है।