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C++小知识21—C++中 new操作符三种用法(转载)  

2011-09-21 14:43:45|  分类: C++(VC)编程 |  标签: |举报 |字号 订阅

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C++中 new操作符三种用法 
2010-01-12 11:41
placement new是重载operator new的一个标准、全局的版本,它不能被自定义的版本代替(不像普通的operator new和operator delete能够被替换成用户自定义的版本)。

它的原型如下:

void *operator new( size_t, void *p ) throw()  { return p; }

 

首先我们区分下几个容易混淆的关键词:new、operator new、placement new 

new和delete操作符我们应该都用过,它们是对堆中的内存进行申请和释放,而这两个都是不能被重载的。要实现不同的内存分配行为,需要重载operator new,而不是new和delete。

 

看如下代码:

class MyClass {…}; 

MyClass * p=new MyClass;

这里的new实际上是执行如下3个过程:

1调用operator new分配内存;

2调用构造函数生成类对象;

3返回相应指针。

operator new就像operator+一样,是可以重载的,但是不能在全局对原型为void operator new(size_t size)这个原型进行重载,一般只能在类中进行重载。如果类中没有重载operator new,那么调用的就是全局

的::operator new来完成堆的分配。同理,operator new[]、operator delete、operator delete[]也是可以重载的,一般你重载了其中一个,那么最好把其余三个都重载一遍。

placement new是operator new的一个重载版本,只是我们很少用到它。如果你想在已经分配的内存中创建一个对象,使用new是不行的。也就是说placement new允许你在一个已经分配好的内存中(栈或堆中)构造一个新的对

象。原型中void*p实际上就是指向一个已经分配好的内存缓冲区的的首地址。

我们知道使用new操作符分配内存需要在堆中查找足够大的剩余空间,这个操作速度是很慢的,而且有可能出现无法分配内存的异常(空间不够)。placement new就可以解决这个问题。我们构造对象都是在一个预先准备好了

的内存缓冲区中进行,不需要查找内存,内存分配的时间是常数;而且不会出现在程序运行中途出现内存不足的异常。所以,placement new非常适合那些对时间要求比较高,长时间运行不希望被打断的应用程序。

 

使用方法如下:

1. 缓冲区提前分配

可以使用堆的空间,也可以使用栈的空间,所以分配方式有如下两种:

class MyClass {…}; 
char *buf=new char[N*sizeof(MyClass)+ sizeof(int) ] ; 或者char buf[N*sizeof(MyClass)+ sizeof(int) ];

2. 对象的构造

MyClass * pClass=new(buf) MyClass;

3. 对象的销毁

一旦这个对象使用完毕,你必须显式的调用类的析构函数进行销毁对象。但此时内存空间不会被释放,以便其他的对象的构造。

pClass->~MyClass();

4. 内存的释放

如果缓冲区在堆中,那么调用delete[] buf;进行内存的释放;如果在栈中,那么在其作用域内有效,跳出作用域,内存自动释放。

 

注意:

1)        在C++标准中,对于placement operator new []有如下的说明: placement operator new[] needs implementation-defined amount of additional storage to save a size of array. 所以我们必须申请比原始

对象大小多出sizeof(int)个字节来存放对象的个数,或者说数组的大小。

2)        使用方法第二步中的new才是placement new,其实是没有申请内存的,只是调用了构造函数,返回一个指向已经分配好的内存的一个指针,所以对象销毁的时候不需要调用delete释放空间,但必须调用析构函数销

毁对象。
注意:这里指的是使用placement new分配的空间因为是在别人的NEW的基础上分配的,所以你可以不用考虑释放空间,空间需要用析构函数来实现释放。更详细的可以来看EFFECT C++中的内存管理部分。

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