C++ 演算子について g++ を使用したサブクラスの選択の削除

C++ における演算子の選択とメモリ管理

のカスタム実装 そして C++ の演算子により、メモリ管理の自由度が大幅に高まります。これらの演算子を使用すると、開発者はクラス内のメモリの割り当てと割り当て解除を制御できます。サブクラス化は、特に選択する場合に混乱を招く可能性があります。 消去 オブジェクトを破壊するための演算子。

C++ での演算子のオーバーロードの場合、正しい演算子の選択 実際のクラスは割り当て時に判明しているため、演算子は簡単に見えます。ただし、特に基本クラス ポインターが派生クラスのインスタンスにリンクしている場合、適切な削除演算子の選択はより複雑になる可能性があります。

基本クラス ポインターが派生クラス オブジェクトを削除するとき、C++ は 基本クラスまたは派生クラスの演算子?この決定は、特に独自のメモリ管理アルゴリズムを備えたクラスでのメモリの管理と解放の方法に大きな影響を与えます。

この記事では、サブクラスが削除演算子の選択をオーバーライドするときに、g++ が削除演算子の選択をどのように処理するかを学習します。例を使用して、C++ ランタイムがどの形式の形式を決定するかを示します。 が使用され、これが実際のメモリ管理にどのような影響を与えるか。

指示	使用例
operator delete	これは、削除演算子のカスタマイズされた実装です。 C++ では、 クラスのカスタムのメモリ割り当て解除動作を作成します。スクリプトに見られるように、メモリは std::free(ptr) を使用して明示的に解放されます。
operator new	同様に 、このカスタム実装は カスタマイズされたメモリ割り当て動作を設定できます。これは、std::malloc(size) を使用してメモリを割り当て、メモリを割り当てたクラスを指定するカスタム メッセージを送信するために使用されていました。
virtual destructor	基本クラス ポインターを使用してオブジェクトを削除する場合、 適切なデストラクターを呼び出します。この例では、X と ArenaAllocatedX の両方が仮想デストラクターを使用して、メモリの割り当て解除を適切に管理します。
gtest	の 単体テストの作成にはフレームワーク（GoogleTest）を利用します。この場合、正しいかどうかを確認します。 演算子が使用されます。メモリの割り当てと割り当て解除のアクションがさまざまなシナリオで徹底的にテストされていることを確認することが重要です。
ASSERT_EQ	このマクロは、 ライブラリは 2 つの値が等しいかどうかをチェックします。これはコードのテストでよく使用されます。この場合は単純化されていますが、より複雑なテストでメモリ状態や削除プロセスを比較するために使用できます。
vptr	vptr は、仮想関数を持つクラスに追加される隠しポインターです。これは、仮想関数のアドレスを含む仮想テーブル (VTable) を指します。理解 オブジェクトの動的タイプに基づいて適切な削除演算子が呼び出される理由を説明します。
VTable	あ （仮想テーブル）は、クラスごとに仮想関数への参照を仮想メソッドで保持する構造です。これは、スクリプト内の派生クラスに適切な削除演算子を決定する際に重要です。
malloc	の 関数は動的にメモリを割り当てます。カスタム 直接メモリ管理を強調し、さまざまな割り当てアルゴリズムをテストする際の柔軟性を高めるために、 new の代わりに が使用されました。

C++ でのメモリ管理と削除演算子の選択

以前に提供されていたスクリプトは、C++ が適切なスクリプトをどのように判断するかに焦点を当てていました。 サブクラス オブジェクトを操作する場合の演算子。 C++ ではオーバーロードが可能です。 そして 消去 カスタムのメモリ割り当ておよび割り当て解除アルゴリズムを処理する演算子。これは、サブクラスが基本クラスとは異なるメモリ管理要件を持つ場合に関係します。サンプル スクリプトでは、基本クラスを作成することでこれを示しています。 そしてサブクラス アリーナ割り当てX、どちらもカス​​タム実装を使用します。 新しい そして 消去 オペレーター。

最初のスクリプトでは、 そして 演算子はオーバーロードされ、メモリの割り当ておよび解放中に指定されたメッセージを生成します。基本クラス 実装は 1 つですが、サブクラスは アリーナ割り当てX それをオーバーライドします。主なポイントは、C++ がどのバージョンの 消去 オブジェクトが破棄されるときに使用する演算子。両方に対して適切な演算子が呼び出されます。 × そして アリーナ割り当てX、ポインターの型 (つまり、 ）。

2 番目のスクリプトでは、 そして 。これらは、C++ がデストラクターを含む仮想関数をディスパッチする方法を理解するために不可欠です。削除演算子は VTable には含まれていませんが、仮想デストラクターは、オブジェクトの動的タイプに基づいて適切な削除演算子が確実に呼び出されるようにする上で重要な役割を果たします。デストラクターは、次のことを保証します。 ポインタが指す アリーナ割り当てX オブジェクト、サブクラスの オペレーションが呼び出されます。

最後に、最後のスクリプトでは、GoogleTest フレームワークを使用して単体テストを追加します。単体テストは、適切なメモリ管理機能がさまざまなコンテキストで実行されていることを確認するために重要です。私たちが使用するのは これにより、ベースクラスとサブクラスの両方が、それぞれの演算子を使用してメモリを正しく割り当て、削除するようになります。これは、メモリ リークや不適切な割り当て解除が発生しないことを保証するのに役立ちます。これは、動的なメモリ管理に大きく依存するアプリケーション、特に高速性を必要とするソフトウェアでは非常に重要です。

全体として、これらのスクリプトは、C++ が演算子のオーバーロードを処理する方法を示し、また、継承階層でメモリを管理する際の仮想デストラクターと動的な型決定の必要性も強調しています。 VTable の仕組みと VTable の役割を理解する なぜ適切なのかを説明する 演算子は実行時に選択され、基本クラス階層と複雑なクラス階層の両方で適切なメモリ処理が保証されます。

#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;
}

#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;
}

#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();
}

基本を超えたメモリ管理の理解

C++ では、メモリ管理には、どのメモリを使用するかを決定することが含まれます。 特にサブクラス化シナリオで、オブジェクトが削除されるときに使用する演算子。このような場合、C++ は動的型付けの概念を採用して、実行時にオブジェクトの実際の型を決定します。これが必要なのは、基本クラスの参照が派生クラスのオブジェクトを指している場合、派生クラスのデストラクターと削除演算子を呼び出す必要があるためです。

指定された例では、基本クラス とサブクラス 独自のバージョンを作成する そして 消去 オペレーター。オブジェクトが削除されると、C++ は （仮想ポインタ）技術。デストラクターは仮想であり、削除シーケンスがサブクラスから始まり、オブジェクトの動的タイプに応じた正しい削除操作を呼び出すことが保証されます。このメソッドは、メモリ リークを防止し、サブクラスによって割り当てられたリソースが適切に解放されるようにするために重要です。

この動作のもう 1 つの重要な側面は、C++ が そして の演算子 。代わりに、ランタイムはデストラクターを使用して、適切な削除演算子が呼び出されているかどうかを確認します。このメソッドがないと、基底クラス ポインターを介してオブジェクトを破棄すると、メモリの割り当てが不完全に解除され、リソースが管理されないままになります。これは、特にカスタム メモリ割り当てが使用されている場合、C++ 継承階層における仮想デストラクターの重要性を強調しています。

適切なものを選択する C++ の演算子には、仮想デストラクターと動的型がどのように相互作用するかを理解する必要があります。サブクラスがメモリ管理関数をオーバーライドする場合、コンパイラはオブジェクトの破棄に適切な演算子が使用されることを保証します。

このメソッドはメモリ リークを防止し、サブクラス固有のリソースが正しく消去されることを保証します。このコースでは、例と VTable の探索を通じて、C++ 継承のこの重要なコンポーネントと、言語がメモリの割り当て解除をどのように処理するかを説明します。