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new/delete operator、operator new/delete、placement new

1.new / delete operator

呼叫operator new分配足夠的空間,並呼叫相關物件的建構函式。

使用方法如下:

class Foo {}
Foo *pf = new Foo;
delete pf;

2.operator new / delete

在上述例子中,

Foo *pf = new Foo; 

實際發生3個步驟:

  • 該表示式呼叫名為 operator new 的標準庫函式,分配足夠大的原始的未型別化的記憶體,以儲存指定型別的一個物件
  • 執行該型別的一個建構函式,用指定初始化式構造物件
  • 返回指向新分配並構造的物件指標
delete pf;

實際發生2個步驟:

  • 對 pf 指定的物件執行適當的解構函式
  • 通過呼叫名為 operator delete 的標準庫函式釋放該物件所用記憶體。

operator new 和 operator delete 有兩個過載版本,每個版本支援相關的new 表示式和delete 表示式:

void *operator new (size_t);
void *operator new[](size_t);

void operator delete(void *);
void operator delete[](void *);

雖然 operator new 和 operator delete 函式的設計意圖是供 new 表示式使用,但他們通常是標準庫中的可用函式。可以使用它們獲得未構造記憶體。

若在全域性作用域內過載 operator new/delete,則直接代替 ::operator new/delete,還可以在類中過載 operator new/delete,隱式為靜態成員函式。

編譯器看到類型別的 new 和 delete 表示式時,它檢視該類是否有 operator new 和 operator delete 成員,如果類定義(或繼承了)自己的成員 new 和 delete函式,則使用那些函式分配和是否記憶體;否則,呼叫這些函式的標準庫版本。

#include <iostream>
using namespace std;

class Foo
{
public
: Foo() { cout<<"constructor of Foo"<<endl; } ~Foo() { cout<<"destructor of Foo"<<endl;} void* operator new(size_t size) { cout << "operator new size " << size << endl; return ::operator new(size); } void operator delete(void* p) { cout<<"operator delete"<<endl; ::operator delete(p); } private: int num; double *t; }; int main() { Foo *pf = new Foo; delete pf; return 0; }

3.placement new

如果你想在預分配的記憶體上建立物件,用預設的new操作符是行不通的。可以用placement new,它允許構造一個新物件到預分配的記憶體上。使用placement new 構造的物件需要顯示呼叫解構函式釋放空間。

欲使用placement new,需要包含標頭檔案:

#include <new.h>

placement new 的使用形式如下:

new (place_address) type;
new (place_address) type (initializer-list);

其中,place_address是一個指標,initializer-list 是初始化列表(可以為空)。

在SGI STL 的空間配置器中就使用了placement new:

template <class T1, class T2>
inline void construct(T1 *p, const T2& value)
{
    new (p) T1(value);
}

在上述程式碼中,呼叫了

 T1::T1(value);

在指標 p 所指向的空間來構造物件T1。

釋放該空間則需要顯式呼叫解構函式:

template <class T>
inline void destory(T* pointer)
{
    pointer->~T();
}