在谈下面的问题之前，请先看看写的这篇博客：new operator和operator new之间的区别
考虑下面的代码块，能运行，但是存在一些问题，我们将一一解答：
#include <stdio.h>
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
A()
{
throw exception("");
}
void operator delete(void *p, size_t s)
{
cout << "A::operator delete/n" << endl;
}
};
class B
{
public:
virtual ~B(){}
void operator delete(void* p,size_t n) throw()
{cout << "operator delete B" << endl;}
void operator delete[](void* p,size_t n) throw()
{cout << "operator delete[] B" << endl;}
void f(void* p,size_t n) throw()
{cout << "function f" << endl;}
};
class D:public B
{
public:
void operator delete(void* p) throw()
{cout << "operator delete D" << endl;}
void operator delete[](void* p) throw()
{cout << "operator delete[] D" << endl;}
};
typedef void (B::*PMF)(void*,size_t);
void main()
{
try
{
A *p = new A; // 抛出异常！调用A::operator delete()
}
catch (exception)
{
}
D* pd1 = new D;
delete pd1;
B* pb1 = new D;
delete pb1;
D* pd2 = new D[10];
delete[] pd2;
B* pb2 = new D[10];
delete[] pb2;
PMF p1 = &B::f;
//PMF p2 = &B::operator delete;
}
运行结果如下：
A::operator delete/n operator delete D operator delete D operator delete[] D operator delete[] D 请按任意键继续. . .
注意：B的operator delete函数中还有第二个参数，而在D中却没有，这只是不同的编程风格问题，B中的这两个delete函数都是普通的内存释放函数，而不是placement delete（我们将在后面详细说明）。
①对于代码块B和D还是存在着一个隐藏的内存错误。在这两个类中都提供了operator delete()和operator delete[]()函数，但却没有提供相应的operator new()和operator new[]()。这是非常危险的，因为默认的operator new()和operator new[]()可能不会正确地实现我们所需要的功能。所以我们需要一对同时定义。
②函数operator new()和operator delete()的所有风格与静态函数的风格都是一致的，即使它们没有被声明为静态的。当我们在声明这些函数时，虽然C++并不会强制我们显式地使用“static”，但是我们通常应该显式的将函数operator new()和operator delete()声明为静态函数。它们永远都不能是非静态成员函数。
③对于下面的代码块
D* pd1 = new D;
delete pd1;
B* pb1 = new D;
delete pb1;
两者都是调用了D::operator delete(void*)，这是因为B的析构函数被声明为虚函数，因此D的析构函数将被调用，这也就意味着：虽然B::operator delete()并没有被声明为虚函数（事实上，这是不可能的），但D::operator delete()也一定会被调用。为什么？
通常编译器在为每个析构函数生成代码时，会设置一个标志位，这个标志位的含义是“当对象被销毁后，是否应该销毁它？”（在销毁自动对象时，这个标志位是false，而在销毁动态对象时，这个标志位是true）。然后，在编译器生成的析构函数代码中，所做的最后一件事就是检查这个标志位，如果为true，则会去调用正确地operator delete()函数。这种技术就自动地确保了正确地行为，即虽然函数operator delete()是一个静态的函数并因此不能成为虚函数，但从行为来看却像是虚函数。
④对于下面的代码块
D* pd2 = new D[10];
delete[] pd2;
B* pb2 = new D[10];
delete[] pb2;
由运行结果可知两者都调用了D::operator delete[](void*),但是后者的行为时未定义的，C++规定：传递给函数operator delete[]的指针的静态类型与动态类型必须是相同的，因此我们永远都不要通过多态的方式来处理数组，应优先选择使用vector<>或者deque<>。
⑤对于下面的代码块
PMF p1 = &B::f;
//PMF p2 = &B::operator delete;
第一个赋值运算时合法的，就是简单的把一个成员函数的地址赋给了成员函数指针。
第二个赋值运算时非法的，因为函数void operator delete(void* p,size_t n) throw()并不是B的一个非静态函数，尽管它看上去像是一个非静态函数。
⑥由于A的构造函数会抛出异常，而且A定义了一个与operator new(size_t)匹配的内存释放函数，因此编译器将调用那个内存释放函数然后抛出异常。
这里需要理解的是：若new运算符在初始化对象时抛出异常并且存在与operator new匹配的内存释放函数，那么这个内存释放函数将被调用以释放内存，异常在new表达式的环境下继续传播。delete运算符没有放置形式，但是存在放置形式的内存释放函数。非放置形式的内存释放函数与非放置形式的内存分配函数是匹配的；放置形式的内存释放函数与放置形式的内存分配函数，若它们的第二个及后续参数一致，则是匹配的。
⑦对于最开始所说的B中的两个delete函数都是普通的内存释放函数作详细说明：
正常的operator new签名式:
void* operator new(std::size_t) throw (std::bad_alloc);
对应的正常的operator delete签名式:
void operator delete(void* raw_memory)throw();//global 作用域中的正常签名式
void operator delete(void* raw_memory,std::size_t size)throw();//class作用域中典型的签名式
类似于new的placement版本,operator delete如果接受额外参数,便称为placement delete，例如：
struct Widget
{
static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& log_stream)throw(std::bad_alloc);
static void operator delete(void* memory) throw();
static void operator delete(void* memory,std::ostream& log_stream)throw();
...
};
如果以下语句引发Widget构造函数抛出异常:
Widget* new_widget = new (std::cerr) Widget; //一如既往,但这次就不在发生泄漏。
然而如果没有抛出异常(大部分是这样的),客户代码中有个对应的delete,会发生什么事情:
delete pw; //call normal operator delete
调用的是正常形式的operator delete,而非其placement版本。请记住:placement delete只有在‘伴随placement
new调用而触发的构造函数‘出现异常时才会被调用。对着一个指针施行delete绝不会导致调用placement delete。
还有一点你需要注意的是:由于成员函数的名称会遮盖其外围作用域中的相同名称,你必须小心避免让class专属
news遮盖客户期望的其它news(包括正常版本)。默认情况下,C++在global作用域内提供以下形式的operator new:
void* operator new(std::size_t)throw(std::bad_alloc);//normal new.
void* operator new(std::size_t,void*)throw();//placement new
void* operator new(std::size_t, const std::nothrow_t&)throw();//nothrow new.see Item 49.
如果你在class内声明任何operator news,它会遮掩上述这些标准形式。除非你的意思就是要阻止class的客户使
用这些形式,否则请确保它们在你所生成的任何定制型operator new之外还可用。对于每一个可用的operator new也
请确定提供对应的operator delete。如果希望这些函数都有着平常的行为,只要令你的class专属版本调用global版
本即可。
为了完成以上所言的一个简单做法就是建立一个base class,内含所有正常形式的new和delete:
struct StandardNewDeleteForms
{
//normal new/delete
static void* operator new(std::size_t size)throw(std::bad_alloc)
{ return ::operator new( size ); }
static void operator delete(void* memory) throw()
{ ::operator delete( memory ); }
//placement new/delete
static void* operator new(std::size_t size,void* pointer)throw()
{ return ::operator new( size, pointer );}
static void operator delete(void* memory,void* pointer)throw()
{ return ::operator delete( memory, pointer ); }
//nothrow new/delete
static void* operator new(std::size_t size,const std::nothrow_t& no_throw)throw()
{ return ::operator new( size, no_throw ); }
static void operator delete(void* memory,const std::nothrow_t&)throw()
{ ::operator delete( memory ); }
};
凡是想自定形式扩充标准形式的客户,可利用继承机制及using声明式(Item 33)取得标准形式:
struct Widget:public StandardNewDeleteForms
{
using StandardNewDeleteForms::operator new;
using StandardNewDeleteForms::operator delete;
static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& log_stream) throw(std::bad_alloc);
static void operator delete(void* memory,std::ostream& log_stream) throw();
...
};
如何实现自己特定的内存管理，如何正确替换C++中的全局运算符new和delete