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坚信:勤能补拙

operator new/delete与 new/delete operator

C++中的operator new与new operator,看上去挺像的两姐妹,却有天壤之别。

operator new

(1) 只分配所要求的空间,不调用相关对象的构造函数。当无法满足所要求分配的空间时,则

        ->如果有new_handler,则调用new_handler,否则

        ->如果没要求不抛出异常(以nothrow参数表达),则执行bad_alloc异常,否则

        ->返回0

(2) 可以被重载

(3) 重载时,返回类型必须声明为void*

(4) 重载时,第一个参数类型必须为表达要求分配空间的大小(字节),类型为size_t

(5) 重载时,可以带其它参数

new operator

(1) 调用operator new分配足够的空间,并调用相关对象的构造函数

(2) 不可以被重载

相应地,operator delete与delete operator有相似的特性。

举个例子

class X
{
public:
…………
    static void* operator new(size_t size)
{
    return ::operator new(size);
}
static void operator delete(void* pointee)
{
    ::operator delete(pointee);
}
…………
};
X* px = new X();

该行代码中的new为new operator,它将调用类X中的operator new,为该类的对象分配空间,然后调用当前实例的构造函数。

delete px;

该行代码中的delete为delete operator,它将调用该实例的析构函数,然后调用类X中的operator delete,以释放该实例占用的空间。

new operator与delete operator的行为是不能够也不应该被改变,这是C++标准作出的承诺。而operator new与operator delete和C语言中的malloc与free对应,只负责分配及释放空间。但使用operator new分配的空间必须使用operator delete来释放,而不能使用free,因为它们对内存使用的登记方式不同。反过来亦是一样。

你可以重载operator new和operator delete以实现对内存管理的不同要求,但你不能重载new operator或delete operator以改变它们的行为。

当重载operator new时,可以提供更多的参数,在new一个对象时,通过在关键字new后的括号传递额外的参数。比如以下的类

class A
{
public:
    …………
    static void* operator new(size_t size, const string& example)
{
    cout << example << endl;
    return ::operator new(size);
}
…………
};
A* pa = new (“This will be printed out in operator new”) A();

新标准的C++允许以这样的方式传递一个名为nothrow的参数,以表明当为该对象分配空间失败时,不抛出异常,而是返回0,以兼容旧标准new的行为。比如

class B {};
B* pb = new (nothrow) B();

当然这只能对那些使用默认operator new操作符的类。对已经重载了operator new的类(比如上面的X和A),如果不声明能接受nothrow参数,自然无法享受C++标准带来的礼物。

--------

我们经常看到这么一句话: operator new 可以重载, placement new 不可重载。其实此处所说的不可重载应该是指全局的 placement new 不可重载,对于类域中的 placement new 是可以重载的,而且只要重载了任何一种形式的 operator new 都应该顺便重载 placement new , 即 void * operator new(std::size_t count, void *ptr) 。

操作符重载一般用于特定类型,名字解析过程同一般的函数重载。 Operator new 由于其特殊性,编译器提供了默认提供 6 种全局重载形式,同时还允许用户提供自定义的全局 operator new ,其参数甚至可以和全局版本一样,除全局 placement new 外。对于类域,任何形式的 new 都是可以重载的,包括 placement new 形式。

 

全局的 operator new( 函数 ) 有六种重载形式

void *operator new(std::size_t count)

    throw(std::bad_alloc);           // 一般的版本

 

void *operator new(std::size_t count,   // 兼容早版本的 new

    const std::nothrow_t&) throw();   // 内存分配失败不会抛出异常

 

void *operator new(std::size_t count, void *ptr) throw();  //placement 版本

                                      

void *operator new[](std::size_t count)  //

    throw(std::bad_alloc);

 

void *operator new[](std::size_t count,  //

    const std::nothrow_t&) throw();

 

void *operator new[](std::size_t count, void *ptr) throw();

 

重载 operator new 规则

重载 operator new 的参数个数是可以任意的 , 只需要保证第一个参数为 size_t, 返回类型为 void * 即可 , 而且其重载的参数类型也不必包含自定义类型 . 更一般的说 , operator new 的重载更像是一个函数的重载 , 而不是一个操作符的重载 . 如:

 

全局重载示例:

void* operator new(size_t size)  // 重载成功

{

   printf("global new\n");

   return malloc(size);

   //return ::operator new(size);  // 递归调用提示 (warning)

}

 

//void *operator new(std::size_t size, void *ptr) // 无法重载

//{

//     printf("global new\n");

//     return ::operator new(size,ptr);

//}

 

void * operator new(size_t size, const std::nothrow_t& e) // 重载成功 , 递归调用提示 (warning)

{

       printf("global new\n");

       return ::operator new(size, e);

}

 

一般形式的 operator new 重载示例:

void * operator new(size_t size, int x, int y, int z)

{

    ...

}

X * pX = new (1, 2, 3) X;

 

char data[1000][sizeof(foo)];

inline void* operator new(size_t size, int n)

{

        return data[n];

}

就可以使用这样有趣的语法来创建对象 :

foo *p=new(6) foo(); // 把对象创建在 data 的第六个单元上  

posted on 2011-05-24 14:12 simplyzhao 阅读(445) 评论(0)  编辑 收藏 引用 所属分类: Z_小小知识点


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