标准C++中的垃圾回收是否自动进行？

Question

标准C++中的垃圾回收是否自动进行？

.netc++garbage-collection

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据我所知，在标准C++中，每当您使用new运算符时，必须在某个时刻使用delete运算符以防止内存泄漏。这是因为C++中没有垃圾回收机制。在.NET中，垃圾回收是自动进行的，因此不需要担心内存管理。我的理解正确吗？谢谢。

- Brandon Tiqui

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百分之百正确！ - henle

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99.9%正确。有些情况下你需要关注.NET中的内存管理。 - jmucchiello

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在C++/CLI中，您可以使用'gcnew'进行分配，但是您仍然可以使用'new'，但是它们需要与'delete'配对，就像在完全未管理的代码中一样。 - AndersK

几乎正确。有时候你必须显式地处理资源，而不是等待垃圾回收自动处理。 - Sergey

标题有误导性，您可能想要更改它（您是指 .NET 而不是 C++ 吗？） - JRL

8个回答

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在惯用语高级C++中，你永远不会调用delete。

C++没有像C#中那样的标准垃圾收集器，因此基本上，new和delete需要成对出现。然而，在C++中有机制完全消除了现代风格代码中显式使用delete的必要性。

首先需要注意的是，在C++中，你使用new的频率比在C#中要少得多。这是因为在C#中，你在创建结构、类或数组实例时都使用new，但在C++中，只有当你想动态管理数据元素时才使用new。大多数数据在C++中不需要动态管理，因此可以在不使用new的情况下创建。[换句话说，在C++中，new的含义与在C#中不同。在C++中，它特指动态分配，而在C#中则用于任何构造。]

其次，在C++中，任何时候调用new时，返回值应直接交给智能指针。智能指针将确保在适当的时间自动调用delete。

顺便提一句，除非您是编写低级库的大师（或学习如何这样做的学生），否则不应在C ++中调用

 new 来分配数组。标准库（以及Boost / TR1）提供模板类，为您分配和管理数组。
总之，C ++不使用垃圾收集器，但它具有自己的形式的< strong>自动内存管理。两种方法之间存在微妙的差异，但两种方法都自动释放内存，从而消除了大多数类型的内存泄漏。
C ++创建者Bjarne Stroustrup在回答问题时给出了这些概念的权威演示：我如何处理内存泄漏？

另请参见：


动态内存管理参考-智能指针
容器库参考-数组

- Brent Bradburn

同样地，如果您确实使用了delete，那么这很可能是一个错误。问题在于使用delete假定您精确知道程序的控制流程，以便删除操作会在适当的时间发生。这是一个简单但幼稚的假设。首先，它需要一定的小心谨慎才能正确地定位删除操作。更重要的是，异常通常可以在代码的任何中间点发生，并违反您对控制流的假设。使用try/catch修复这个问题是可能的，但这不是最佳实践。 - Brent Bradburn

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Bjarne的演示有些过时，特别是他使用auto_ptr<>，这在现今通常被避免（有更好的替代方案）。但这展示了我之前所说的“现代风格”的成熟。Bjarne已经教授这种方法很长时间了。 - Brent Bradburn

不错的视频：编写现代C++代码：C++如何在这些年中发展。 - Brent Bradburn

可能“微妙”并不是描述C#和C++内存管理差异的正确方式。一般来说，相似之处仅限于——你不需要调用“delete”。 - Brent Bradburn

如果C++弃用new并将其替换为dynamic，那会很有趣。我认为这会更加直观...也许排除稀有的“放置new”用法。 - Brent Bradburn

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你关于operator new的说法是完全正确的...但它过于简化了C++语义。

在C++中，对象可以在堆栈或堆上创建：

class Foo {};

int main() {
  Foo obj1;
  Foo* obj2 = new Foo();
  delete obj2;
}

在上面的例子中，obj1被创建在栈上，而obj2是在堆上创建的（使用new关键字）。在堆上创建的对象不会被销毁，直到显式调用delete。然而，在栈上的对象在超出作用域时自动销毁（例如，在这个例子中，当main()返回时）。

这使得C++中的“资源获取即初始化”惯用语（也称为RAII）比基本垃圾收集更加强大。需要清理的资源（堆内存、套接字、文件、数据库连接等）通常放在基于栈的对象中，其析构函数负责清理。

相比之下，Java和C#不允许对象在栈上构造，并且不能保证收集是否发生或最终器是否运行（我不是C#专家，所以可能有些错误）。因此，尽管在Java/C#中可以获得免费的堆内存管理，但实际上你会在这些语言中比在C++中需要更多的资源清理代码。

- Drew Hall

2

是的，你说得对，在标准C++中（在托管C++或其他变体中则不同），每次使用new后必须使用delete。但在C#、Java和其他垃圾回收语言中，则无需这样做（实际上大多数语言都没有相应的"delete"运算符）。

- AntonioMO

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在C++中没有垃圾回收。

正确。

- S.Lott

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不是这样的。有垃圾收集器可用（而且自己构建也不难）。 - Martin York

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“可用”还是“语言的标准功能”？这个问题是关于语言的标准功能。不是可用性。智能指针（在我看来）是必不可少的，但不是语言的标准功能。 - S.Lott

1

你可以以两种方式在.NET中使用C++：托管或非托管。在托管模式下，.NET的垃圾回收机制会代表你释放内存；在非托管模式下，你接近于C++的正常/标准行为，因此你需要自己管理内存。

- Alex Martelli

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无论是哪种“模式”，每个 new 都是未受管控的内存，必须通过 delete 手动释放。C++/CLI 添加了 gcnew，但这不是 C++ 本身，而是一种语言扩展。 - Pavel Minaev

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实际上我们在谈论两种不同的编程语言。C++ 和 C++/CLI。 - Martin York

1

自动垃圾回收非常有用，但仍然可能出现内存泄漏问题，就像这个问题所展示的：

C# WPF中的内存泄漏

虽然在.NET和Java中已经减少了这种情况，但这并不意味着它可以自动处理不良编码。

因此，在C++中，您需要显式释放您请求的内容，我认为这有时更好，因为您知道发生了什么。我希望在.NET和Java中，垃圾回收器在调试模式下做得更少，以帮助确保人们知道他们正在做什么。

- James Black

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正确，你必须担心C++的垃圾回收。

而且...在.NET上不需要担心垃圾回收。

只有当你有如此密集和长时间的脚本需要优化时，你才需要关注它。

编辑：asveikau和Pavel Minaev的评论都很好，谢谢！我过于概括了信息。

- Frankie

我不会完全说你“不用担心它”。对于某些类型的对象，在C#中，你确实需要小心地执行手动清理。例如，你应该确保关闭文件，而不是依赖GC来为你完成。 - asveikau

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当然，您可以在C#（或其他.NET语言）中分配未托管的内存，但这意味着您必须自己释放它。请参见Marshal.AllocHGlobal等函数。 - Pavel Minaev

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可以查看英文原文，
原文链接

- blwy10 · Accepted Answer

长答案是，每次调用new时，都必须在某个地方以某种方式调用delete或其他释放内存的函数（取决于内存分配器等）。

但你不需要自己提供delete调用：

C++有垃圾回收机制，比如Hans-Boehm Garbage Collector。还可能有其他垃圾回收库。
可以使用智能指针，它们使用RAII（如果指针允许共享访问，则使用引用计数）来确定何时删除对象。一个很好的智能指针库是Boost的smart pointer。在绝大多数情况下，智能指针可以替换裸指针。
一些应用程序框架，比如Qt，构建对象树，使得框架的堆分配对象之间存在父子关系。因此，只需对一个对象调用delete，所有子对象也将自动被delete。

如果你不想使用这些技术来防止内存泄漏，可以尝试使用内存检查工具。Valgrind特别好用，但它只能在Linux上运行。

关于.NET，使用gcnew进行分配意味着内存由.NET跟踪，因此不会发生泄漏。然而，其他资源，如文件句柄等，不受GC管理。