C++中new的3种形态:
new operator
operator new
placement new
new operator:
new操作符,像 + - * / && . :: ?: 等操作符一样,是语言内置的, 它不能被重载,不能改变其行为。
它的行为包括分配内存的 operator new 和调用构造函数的 placement new。
new operator 实际上做了三件事:获得一块内存空间、调用构造函数、返回正确的指针。如果创建的是简单类型(如char)的变量,那么第二步会被省略。
比如:
CTest* pT = new CTest(2, 2);
它的调用实际上等效于:
void* p = operator new( sizeof(CTest) );//operator new分配内存
CTest* pT = new(p) CTest(2, 2);//placement new调用构造函数,并返回正确的CTest*指针
operator new:
原型为: void* operator new(size_t size);
它分配指定大小的内存, 可以被重载, 可以添加额外的参数, 但第一个参数必须为 size_t 。
它除了被 new operator 调用外也可以直接被调用, 如:
void* p = operator new(sizeof(CTest));
这种用法和调用 malloc 一样, 只分配了sizeof(CTest)大小的内存.
placement new:
置换new,它在一块已经指定的内存上调用构造函数, 包含头文件<new>之后也可以直接使用,
如:
CTest* pT = new(p) CTest(2, 2);
它在p这块内存上调用CTest的构造函数来初始化CTest。
这个函数返回一个对象指针,对象是在传递进来的p这块内存上分配的,也就说指定一个额外的自变量(p)作为new operator "隐式调用operator new"时所用,
于是被调用的operator new 除了接受"一定得有的size_t"这个自变量外,还需要接受一个void *的指针,指向一块内存,准备用来接受构造函数好的对象,这样operator new就
是所谓的placement new,其operator new定义如下:
void * operator new(size_t,void *location){
return loaction;
}
所以operator new的目的就是为对象找到一块内存,然后返回一个指针指向它.在placement new的情况下,调用者已经知道指向内存的指针,因为调用者知道对象应该放哪,
因此placement new唯一需要做的就是将它获得的指针再返回,至于没有用到(但一定得有的)size_t参数,所以不赋予名称,以免编译器发出"某物未被使用"的警告。
如果用 placement new 构造出来的对象,必须显示的调用对象的析构函数,
如:
pT->~CTest();
然后释放内存存, 调用 operator delete (对应于分配时的 operator new)operator delete(pT);
小结:
1)、想在堆上建立一个对象,应该用 new 操作符,它既分配内存又为对象调用构
造函数。
2)、如果仅仅想分配内存,就应该调用 operator new 函数;它不会调用构造函数。
3)、如果想定制在堆对象被建立时的内存分配过程,应该重载 operator new 函数,
然后使用 new operator,new operator 会调用定制的 operator new 。
4)、如果想在一块已经获得指针的内存里建立一个对象,应该用 placement new 。
placement new 主要适用于:
(a): 对时间要求非常高的应用程序中,因为这些程序分配的时间是确定的;
(b): 长时间运行而不被打断的程序;
(c): 以及执行一个垃圾收集器 (garbage collector) 。
注意:如果用 placement new 构造出来的对象,必须显示的调用对象的析构函数。
程序示例:
1 #include <iostream>
2 using namespace std;
3 #include <new>
4
5
6 class CTest{
7 public:
8 CTest(int _x, int _y){
9 X = _x;
10 Y = _y;
11 }
12 ~CTest(){
13 X = 0;
14 Y = 0;
15 }
16 void Test(char* sz){
17 cout<<sz<<":"<<" "<<"X="<<X<<" "<<"Y="<<Y<<endl;
18 }
19 int X;
20 int Y;
21 };
22
23 //new operator:
24 void F1(){
25 CTest* pT = new CTest(1, 1); // new operator
26
27 pT->Test("F1");
28
29 delete pT;
30
31 }
32
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34 // operator new
35 // placement new
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37 void F2(){
38 void* p = operator new(sizeof(CTest)); // operator new : 分配内存
39 CTest* pT = new(p) CTest(2, 2); // placement new: 构造对象
40
41 pT->Test("F2");
42
43 pT->~CTest(); // 必须显示析构对象
44 operator delete(pT); // operator delete: 释放内存
45 }
46
47
48 // 也可这样实现:
49 void F3(){
50 char* p = new char[sizeof(CTest)]; // new operator: char为内置类型,不会调用构造函数,相当于只分配内存
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52 CTest* pT = new(p) CTest(3, 3); // placement new: 在这块内存上构造CTest对象
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54 pT->Test("F3");
55
56 pT->~CTest(); // 必须显示析构CTest对象
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58 delete [] p; // delete operator: char为内置类型,不会调用析构函数,相当于只释放内存
59 }
60
61
62 void main(){
63 F1();
64 F2();
65 F3();
66 }
F1: X=1 Y=1
F2: X=2 Y=2
F3: X=3 Y=3
Press any key to continue
C++中的delete:
为了避免resource leaks,每一个动态分配行为都应该必须匹配一个相应但相反的释放动作;
如果你写:
string *ps;
delete ps;//使用delete operator;相对与 new operator
指向delete ps;要求编译器既能够析构ps所指的对象,又能够释放被该对象占用的内存,
其中释放内存是由operator delete所执行的(相对于 operator new),其声明如下:
void operator delete(void *memoryTOBeDeallocated);
因此执行delete ps; 那么编译器就产生了如下代码:
ps->~string(); //调用对象的析构函数dtoroperator
operator delete(ps); //释放对象所占的内存
这里呈现的一个暗示就是:若果你打算处理原始的、未设置初值的内存,应该完全回避new operator和delete operator ,改调用operator new 取得内存,operator delete归还系统内存
void *buffer=operator new(50*sizeif(char)); // 分配内存相当于C语言中的malloc
operator delete(buffer); //释放内存 但没用调用任何析构函数 相当于C语言中的free
如果你使用了placement new在某块内存上产生对象,你应该避免对那块内存使用delete operator,这是因为delete operator会调用operator delete来释放内存,但是该内存内含的对象最初并非是由operator new分配的,毕竟placement new只返回它所接受的指针而已,但不知道这个指针是从哪里来的,所以为了抵消该对象的构造函数的影响,你应该直接调用该对象的析构函数
class Widget{
public:
Widget(int WidgetSize);


};
Widget* constructWidgetInBUuffer(void *buffer,int WidgetSize){
return new(buffer) Widget(WidgetSize);
}
//以下函数用来分配及释放shared memory中的内存
void *mallocShared(size_t size);
void freeShared(void *memory);
void *sharedMemory=mallocShared(sizeof(Widget));
Widget *pw=constructWidgetInBUuffer(sharedMemory,10);//运用placement new


delete pw;//无定义!!,因为sharedMemory来自mallocShared,不是来自operator new
pw->~Widget();//OK!!析构pw所指的Widget对象,但未释放Widget对象的内存
freeShared(pw);//OK!! 释放pw所指的内存 不用调用任何析构函数