C++中new的3種形態(tài):
new operator
operator new
placement new
new operator:
new操作符,像 + - * / && . :: ?: 等操作符一樣,是語言內(nèi)置的, 它不能被重載,不能改變其行為。
它的行為包括分配內(nèi)存的 operator new 和調(diào)用構(gòu)造函數(shù)的 placement new。
new operator 實(shí)際上做了三件事:獲得一塊內(nèi)存空間、調(diào)用構(gòu)造函數(shù)、返回正確的指針。如果創(chuàng)建的是簡(jiǎn)單類型(如char)的變量,那么第二步會(huì)被省略。
比如:
CTest* pT = new CTest(2, 2);
它的調(diào)用實(shí)際上等效于:
void* p = operator new( sizeof(CTest) );//operator new分配內(nèi)存
CTest* pT = new(p) CTest(2, 2);//placement new調(diào)用構(gòu)造函數(shù),并返回正確的CTest*指針
operator new:
原型為: void* operator new(size_t size);
它分配指定大小的內(nèi)存, 可以被重載, 可以添加額外的參數(shù), 但第一個(gè)參數(shù)必須為 size_t 。
它除了被 new operator 調(diào)用外也可以直接被調(diào)用, 如:
void* p = operator new(sizeof(CTest));
這種用法和調(diào)用 malloc 一樣, 只分配了sizeof(CTest)大小的內(nèi)存.
placement new:
置換new,它在一塊已經(jīng)指定的內(nèi)存上調(diào)用構(gòu)造函數(shù), 包含頭文件<new>之后也可以直接使用,
如:
CTest* pT = new(p) CTest(2, 2);
它在p這塊內(nèi)存上調(diào)用CTest的構(gòu)造函數(shù)來初始化CTest。
這個(gè)函數(shù)返回一個(gè)對(duì)象指針,對(duì)象是在傳遞進(jìn)來的p這塊內(nèi)存上分配的,也就說指定一個(gè)額外的自變量(p)作為new operator "隱式調(diào)用operator new"時(shí)所用,
于是被調(diào)用的operator new 除了接受"一定得有的size_t"這個(gè)自變量外,還需要接受一個(gè)void *的指針,指向一塊內(nèi)存,準(zhǔn)備用來接受構(gòu)造函數(shù)好的對(duì)象,這樣operator new就
是所謂的placement new,其operator new定義如下:
void * operator new(size_t,void *location){
return loaction;
}
所以operator new的目的就是為對(duì)象找到一塊內(nèi)存,然后返回一個(gè)指針指向它.在placement new的情況下,調(diào)用者已經(jīng)知道指向內(nèi)存的指針,因?yàn)檎{(diào)用者知道對(duì)象應(yīng)該放哪,
因此placement new唯一需要做的就是將它獲得的指針再返回,至于沒有用到(但一定得有的)size_t參數(shù),所以不賦予名稱,以免編譯器發(fā)出"某物未被使用"的警告。
如果用 placement new 構(gòu)造出來的對(duì)象,必須顯示的調(diào)用對(duì)象的析構(gòu)函數(shù),
如:
pT->~CTest();
然后釋放內(nèi)存存, 調(diào)用 operator delete (對(duì)應(yīng)于分配時(shí)的 operator new)operator delete(pT);
小結(jié):
1)、想在堆上建立一個(gè)對(duì)象,應(yīng)該用 new 操作符,它既分配內(nèi)存又為對(duì)象調(diào)用構(gòu)
造函數(shù)。
2)、如果僅僅想分配內(nèi)存,就應(yīng)該調(diào)用 operator new 函數(shù);它不會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)。
3)、如果想定制在堆對(duì)象被建立時(shí)的內(nèi)存分配過程,應(yīng)該重載 operator new 函數(shù),
然后使用 new operator,new operator 會(huì)調(diào)用定制的 operator new 。
4)、如果想在一塊已經(jīng)獲得指針的內(nèi)存里建立一個(gè)對(duì)象,應(yīng)該用 placement new 。
placement new 主要適用于:
(a): 對(duì)時(shí)間要求非常高的應(yīng)用程序中,因?yàn)檫@些程序分配的時(shí)間是確定的;
(b): 長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行而不被打斷的程序;
(c): 以及執(zhí)行一個(gè)垃圾收集器 (garbage collector) 。
注意:如果用 placement new 構(gòu)造出來的對(duì)象,必須顯示的調(diào)用對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)。
程序示例:
1 #include <iostream>
2 using namespace std;
3 #include <new>
4
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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
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27 pT->Test("F1");
28
29 delete pT;
30
31 }
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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 : 分配內(nèi)存
39 CTest* pT = new(p) CTest(2, 2); // placement new: 構(gòu)造對(duì)象
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41 pT->Test("F2");
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43 pT->~CTest(); // 必須顯示析構(gòu)對(duì)象
44 operator delete(pT); // operator delete: 釋放內(nèi)存
45 }
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48 // 也可這樣實(shí)現(xiàn):
49 void F3(){
50 char* p = new char[sizeof(CTest)]; // new operator: char為內(nèi)置類型,不會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù),相當(dāng)于只分配內(nèi)存
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52 CTest* pT = new(p) CTest(3, 3); // placement new: 在這塊內(nèi)存上構(gòu)造CTest對(duì)象
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54 pT->Test("F3");
55
56 pT->~CTest(); // 必須顯示析構(gòu)CTest對(duì)象
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58 delete [] p; // delete operator: char為內(nèi)置類型,不會(huì)調(diào)用析構(gòu)函數(shù),相當(dāng)于只釋放內(nèi)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:
為了避免resource leaks,每一個(gè)動(dòng)態(tài)分配行為都應(yīng)該必須匹配一個(gè)相應(yīng)但相反的釋放動(dòng)作;
如果你寫:
string *ps;
delete ps;//使用delete operator;相對(duì)與 new operator
指向delete ps;要求編譯器既能夠析構(gòu)ps所指的對(duì)象,又能夠釋放被該對(duì)象占用的內(nèi)存,
其中釋放內(nèi)存是由operator delete所執(zhí)行的(相對(duì)于 operator new),其聲明如下:
void operator delete(void *memoryTOBeDeallocated);
因此執(zhí)行delete ps; 那么編譯器就產(chǎn)生了如下代碼:
ps->~string(); //調(diào)用對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)dtoroperator
operator delete(ps); //釋放對(duì)象所占的內(nèi)存
這里呈現(xiàn)的一個(gè)暗示就是:若果你打算處理原始的、未設(shè)置初值的內(nèi)存,應(yīng)該完全回避new operator和delete operator ,改調(diào)用operator new 取得內(nèi)存,operator delete歸還系統(tǒng)內(nèi)存
void *buffer=operator new(50*sizeif(char)); // 分配內(nèi)存相當(dāng)于C語言中的malloc
operator delete(buffer); //釋放內(nèi)存 但沒用調(diào)用任何析構(gòu)函數(shù) 相當(dāng)于C語言中的free
如果你使用了placement new在某塊內(nèi)存上產(chǎn)生對(duì)象,你應(yīng)該避免對(duì)那塊內(nèi)存使用delete operator,這是因?yàn)閐elete operator會(huì)調(diào)用operator delete來釋放內(nèi)存,但是該內(nèi)存內(nèi)含的對(duì)象最初并非是由operator new分配的,畢竟placement new只返回它所接受的指針而已,但不知道這個(gè)指針是從哪里來的,所以為了抵消該對(duì)象的構(gòu)造函數(shù)的影響,你應(yīng)該直接調(diào)用該對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)
class Widget{
public:
Widget(int WidgetSize);


};
Widget* constructWidgetInBUuffer(void *buffer,int WidgetSize){
return new(buffer) Widget(WidgetSize);
}
//以下函數(shù)用來分配及釋放shared memory中的內(nèi)存
void *mallocShared(size_t size);
void freeShared(void *memory);
void *sharedMemory=mallocShared(sizeof(Widget));
Widget *pw=constructWidgetInBUuffer(sharedMemory,10);//運(yùn)用placement new


delete pw;//無定義!!,因?yàn)閟haredMemory來自mallocShared,不是來自operator new
pw->~Widget();//OK!!析構(gòu)pw所指的Widget對(duì)象,但未釋放Widget對(duì)象的內(nèi)存
freeShared(pw);//OK!! 釋放pw所指的內(nèi)存 不用調(diào)用任何析構(gòu)函數(shù)