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  • C++中的 new / delete

    new的3种形态: new operator , operator new , placement new

      1.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(1, 2);

      它的调用实际上等效于:

        void* p = operator new( sizeof(CTest) );

        CTest* pT = new(p) CTest(2, 2);

        其中前一句是operator new分配内存,后一句是placement new调用构造函 数,并返回正确的CTest*指针。

      2.operator new: 操作符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。          

      3.placement new: 置换new,它在一块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); 他在p这块内存上调用CTest的构造函数来初始化CTest。 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(); 然后释放能存, 调用 operator delete (对应于分配时的 operator new) operator delete(pT); delete operator: delete操作符,和 new operator 一样,不能被重载,不能改变其行为。 delete operator 做的事有:调用析构函数,然后调用operator delete来 释放内存,比如: delete pT; 它的调用实际上等效于: pT->~CTest(); operator delete(pT); operator delete: 同理,对应于分配内存的 operator new,释放内存的为 operator delete , 它也可以被重载。 operator new [] operator delete [] 也是同样原理 ....

    new 的基本使用指南

      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。 

      如上所述,调用 delete pT; 的执行可以看作如下这样一个过程:

         pT->~CTest();

         operator delete(pT); 其中: pT->~CTest() 语句调用析构函数。(析构函数本身是不会释放内存的) operator delete(pT) 释放内存。 (这是一个对象在消亡之前的最后动作) 若CTest类重载了operator delete(), 那么将不调用全局的operator delete(pT), 而是调用 pT->operator delete(pT)(在CTest::operator delete()内最好还应该调用 全局的operator delete来释放内存)。

        问:成员函数调用 delete this 合法吗? 答:只要你小心,一个对象请求自杀(delete this),是可以的! 以下是对 "小心" 的定义:

        1)、必须100%的确定:对象是用 new 分配的(不是用new[],也不是用 placement new,也不是一个栈上的局部对象,也不是全局的,也不 是另一个对象的成员,而是明白的普通的 new )。

        2)、必须100%的确定:该成员函数是对象最后调用的的成员函数。

        3)、必须100%的确定:该成员函数在 delete this 之后的代码中不接触到 对象的任何一块(包括调用任何其他成员函数或访问任何数据成员)。

        4)、必须100%的确定:在 delete this 之后不再去访问this指针。你不能 去检查它,将它和其他指针比较,和NULL比较,打印它,转换它..., 不能对它做任何事。

        自然,对于这种情况还要习惯性地告诫:当你的指针是一个指向基类类 型的指针,而没有虚析构函数时(也不可以delete this)。因为是在类 成员函数里面delete this的,所以在此语句以后,不能访问任何成员变 量及虚函数(调用虚函数必须对象实例存在以检查类型),否则一定非法。 上面所说的情况,在执行时不一定会报错,但尽量不要这么做。因为,一般来 说,内存释放释放的只能是数据段的内容(包括堆和栈,但释放栈上的内存由系统 进行),而代码段的内存在内存中是永远不会释放/改变的,直到程序结束。因此 在内存释放后也是可以访问的。所以,一般所谓的释放内存delete操作,是在数据 段进行的释放。但是,并不要因为这样,就违背上面的原则。

    new 应用实例 

       /* F1 中的 new operator,他的行为就像F2中的 operator new 和 placement new 一样, 也可以用F3中的方法达到相同的效果。 */

     1 #include <new>
     2 #include <stdio.h> 
     3 class CTest { 
     4 public: 
     5     CTest(int _x, int _y) { X = _x; Y = _y; } 
     6     ~CTest() { X = 0; Y = 0; } 
     7     void Test(char* sz) { printf("%s: X=%d Y=%d 
    ", sz, X, Y); } 
     8     int X; int Y; 
     9 }; /* new operator: */ 
    10 void F1() { 
    11     CTest* pT = new CTest(1, 1); // new operator 
    12     pT->Test("F1"); 
    13     delete pT; 
    14 } /* operator new placement new */ 
    15 void F2() { 
    16     void* p = operator new(sizeof(CTest)); // operator new : 分配内存 
    17     CTest* pT = new(p) CTest(2, 2); // placement new: 构造对象 
    18     pT->Test("F2"); 
    19     pT->~CTest(); // 必须显示析构对象 
    20     operator delete(pT); // operator delete: 释放内存 
    21 } 
    22 /* 也可这样实现: */
    23 void F3() { 
    24     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 
    25     CTest* pT = new(p) CTest(3, 3); // placement new: 在这块内存上构造CTest对象 
    26     pT->Test("F3"); 
    27     pT->~CTest(); // 必须显示析构CTest对象 
    28     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 
    29 }
    30 void main() 
    31 { 
    32     F1(); 
    33     F2(); 
    34     F3(); 
    35 }

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