C++ new 的用法 (总结)

C++ new 的基本和高级用法

推荐文章 http://kelvinh.github.io/blog/2014/04/19/research-on-operator-new-and-delete/

new 的基本用法

int *a = new int[5];
class A {...}   //声明一个类 A
A *obj = new A();  //使用 new 创建对象
delete []a;
delete obj;

这里我们注意，new int[5] 仅仅分配了空间，但是 new A()，不仅仅为对象obj在队上分配了空间，而且还调用了 A的构造函数，生成了这个对象。

所以 new A() 这样方式的功能如下:

- 在堆上分配空间

- 在分配的空间上调用对象的构造函数

（这也是 new 和 malloc的主要区别，是否调用构造函数）

同理: 在调用 delete obj的时候：

1. 首先调用这个对象的析构函数

2. 然后释放这个对象的空间

new 的升级版本（version 1）

从上面可以看到：new 的功能是 1. 分配空间， 2 调用构造函数。那么到底是如何实现的呢？

其实 C++ 规定 new 的这两个功能分开实现：

1. 分配空间：调用函数 operator new 来实现。

2. 调用构造函数：调用 placement new 来实现。

现在有三个 new 了，第一个new就是我们常说的new，这个new 调用接下来的两个new 来实现它的功能。（我们称这个 new 为， new operator，叫做“new 表达式”，因为operator 在 new 后面，所以叫做 “new 表达式”，也就是关键字）

new关键字会调用 operator new 分配空间：这里 operator new 是一个全局的函数，写在一个文件中。当使用 new 关键字的时候，编译器会自动找到这个函数，并且调用这个函数：这个函数的声明如下:

// 全局 operator new
void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) {
    if (size == 0)
        size = 1;
    void* p;
    while ((p = ::malloc(size)) == 0) { //采用 malloc 分配空间
        std::new_handler nh = std::get_new_handler();
        if (nh)
            nh();
        else
            throw std::bad_alloc();
    }
    return p;
}
// 对应的全局 operator delete 采用 free 释放空间
void operator delete(void* ptr) {
    if (ptr)
        ::free(ptr); //采用 free 释放空间。
}

这个 operator new 函数称为 全局 operator new 。（这里称为全局主要是因为每个类还可以重载自己的 operator new（） 函数）

全局 operator new 分配空间

从上个例子中可以看到，全局 operator new 分配空间，简单的调用了 malloc() 函数来分配空间。并没有做任何初始化工作。

现在问题来了：已经有了一段分配好的空间 ，如何在这个空间上调动这个类的构造函数，从而真正的创建一个对象呢？（你需要对对象的内存模型有一定的了解）。解决方案是： placement new

placement new 调用构造函数

placement new 的功能就是在一个已经分配好的空间上，调用构造函数，创建一个类。

placement new 就这一个用法，知道如何用就可以了，它不是一个（写在文件中）函数，是编译器编译时候做的事情。

用法如下：

void *buf = // 在这里为buf分配内存
Class *pc = new (buf) Class();

举例子：

    class A {...}  //声明一个 类 A
    void *buf =  malloc(sizeof(A));   //简单地分配空间。
    A *ojb = new (buf)A();    // 在分配的空间上调用构造函数。

现在问题来了：这里的空间可以是任意的空间吗，答案是的！这里的 “已经分配好的空间” 可以是任何的空间，比如说可以是栈上的空间！

    class A {int a;}
    int buf[sizeof(A)];   //在栈上，分配一个数组
    A *obj =  new(buf) A();  //在这个数组上构造一个 对象 A。

new 的升级版本 (version 2)

我们称上一个 operator new 为 全局operator new ，因为它是一个文件中的函数。

1. 于是我们就可以对 operator new 进行重载了：

2. 重载之后，我们可以在其中自己进行内存分配。（比如说，不使用 malloc进行实现）

但是重载 operator 必须非常的注意！

文章说的非常好，有非常多的注意事项！有好处也有坏处，

陈硕的文章说的也非常好！值得一看，看不懂别怪我。

这里的升级版本是：可以在类中重载 operator new 和 placement new。这个需要在 google 上搜索一下。

new 的用法！

当我们自己重载了 new 之后，就可以进行内存管理了，必须说构造一个内存池！当然，这是下一篇文章的内容了。

（文章还会在不断的修改的）

时间： 2024-09-27 21:57:45