[C++再学习系列] 深入new/delete：类域的operator new重载

类域的operator new重载

为 class 重载 operator new 时必须定义为类的静态函数 ( 默认为 static 函数 ) 。重载 operator new 更多的是为了提高程序效率，比如使用静态内存代替动态分配，启用小对象分配器等。但是要正确重载类域的 operator new 并不容易，有很多规则需要注意： 1) 总是成对提供 new/delete ； 2) 如重载 operator new 一定要同时提供标准形式的 new 。举例：

class T {

   static void* operator new(std::size_t);

    static void* operator new(std::size_t, CustomAllocator&);

 

    static void operator delete(void*, std::size_t);

};

T* p = new(alloc) T;

上述代码将被编译器展成下述代码 ( 猜测,如果有高人知道如何查看编译器生成的中间代码，烦请告知)

// compiler-generated code for T* p = new(alloc) T;

//

void* __compilerTemp = T::operator new (sizeof(T), alloc);  // 1

T* p;

try {

  p = new (__compilerTemp) T;      // 2 // construct a T at address __compilerTemp

}

catch(...) {                        // constructor failed, attention here…

  T::operator delete (__compilerTemp, sizeof(T), alloc);  // 3

  throw;

}

       注释 1 ： operator new 用于分配内存， new 的第一步骤；

       注释 2 ： placement new 用于在于地址上构建对象，也就是调用 T 的构造函数。

       注释 3 ：与 operator new 配套的 operator delete 。

 

       C++ 标准规定：当且仅当 operator delete 的重载存在时，以上代码才能生成。否则，在构造函数失败的情况下，代码不会调用 operator delete 。也就是说，如果构造函数抛异常，内存将泄漏。

这意味着：当提供 void* operator new(parms) 重载时，必须同时提供 void operator delete(void*, parms), 这里参数列表的第一个参数总为 std::size_t 。 对于 operator new[] 也是如此。例外，对于 placement new 由于并不实际分配内存，可不重载相应的 operator delete 。

 重载opeartor new函数的隐藏

避免隐藏全局的operator new 和基类重定义的 operator new

       前面已经提到过 C++ 名字查找规则，对于重载的 operator new 也需要遵循此规则。当类中重载 operator new ，那么全局的 operator new 将被隐藏；如果派生类重载 operator new ，那么基类的版本将被隐藏。由于 placement new 大量用于 STL 的优化中，故一定要避免隐藏 placement new 。隐藏 operator new 的这类错误编译器会给出提示。 

       重载 opeartor new 并避免隐藏全局 operator new 的途径：

       1) 对于基类重载的 operator new ，使用 using 来导入相应名字。

class C : public B {// …

public:

    static void* operator new(size_t, MemoryPool&); // private version

    using B::operator new;

       };

       2) 对一般重载 operator new 的类，除了提供私有版本外，应该对所有全局 operator new 形式提供转换函数。如下：

class C {// …

public:

static void* operator new(size_t, MemoryPool&);   // private version 

  static void* operator new(std::size_t s) {

  return ::operator new(s);        // global version

  }

  static void* operator new(std::size_t s, std::nothrow_t nt) throw() {

  return ::operator new(s, nt);

  }

  static void* operator new(std::size_t s, void* p) {

  return ::operator new(s, p);

  }

};

相关文章：

深入new/delete：New的3种形态

深入new/delete：Operator new的全局重载

派生类函数的重实现规则(override-覆盖)

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