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new和delete学习总结(一)
2014-11-23 21:58:20 来源: 作者: 【 】 浏览:0
Tags:new delete 学习 总结

new和delete在C++中特别要重,在此简单总结一下new和delete各种含义。

new与operator new

C++中有很多语法让人难以理解,如:new operator(操作符,下同)和operator new之间差异,

确切的说,应该是new与operator new 的区别。

如下代码:

string *ps=new string("memory management");

这里所使用的new就是所谓new operator,是由C++语言内建的,就像sizeof那样,不能改变意义,总是做相同的事情。

这个动作的含义分为两方面:

第一,它分配足够的内存,用来放置某类型的对象。对于上例而言,它分配足够放置一个string 对象内存。

第二,它调用一个构造函数,为刚才分配的内存中的那个对象设定初始值。

new operator总是做这两件事,无论如何你是不能改变其行为。

能够改变的是用来容纳对象的那块内存的分配行为,new operator调用某个函数,执行必要的内存分配动作,你可以重写或者重载那个函数,改变其行为。这个函数名称就叫operator new 。开始晕了吧?

函数 operator new 通常声明如下:

void * operator new (size_t size);

其返回类型void*。即返回一个指针,指向一块原始的、未设置初始值的内存。

函数中的size_t参数表示需要分配多少内存,你可以将operator new 重载,加上额外的参数,但第一个参数类型必须总是size_t。

或者你从来没有直接用过operator new .但是你可以调用任何其他函数一样地调用它。

void* rawMemory=operator new(sizeof(string));

这里的operator new 将返回指针,它指几一块足够容纳string对象的内存。

和malloc一样,operator new 的唯一任务就是分配内存,它不知道什么是构造函数,它只负责分配内存。

取得operator new 返回的内存并将之转为一个对象,是new operator的责任。

当编译器看到这个句子:

string *ps=new string("memory management");

它必须产生一些代码,或多或少会反映如下行为:

void* memory=operator new(sizeof(string)); //取得原始内存,用于放置一个string对象

call string::string("memory management") on *memory;//将内存中对象初始化

string *ps=static_cast(memory); //让ps指向新完成的对象

注意第二步,调用一个构造函数。身为程序员没有权利绕过new operator像这么使用构造函数,但是编译器却是这么干的。

这就是为什么如果你想要做出一个heap-based object,一定要用new operator的原因。

也就是说new 出来的东西都放在heap里面,而无法直接调用“对象初始化所必须的构造函数”。

placement new

有时候你真的会想直接调用一个构造函数,针对一个已经存在的对象调用其构造函数,并无意义,因为构造函数用来对象初始化,而对象只能只能初始化一次。但是你偶尔会有一些分配好的原始内存,你需要在上面构建对象,有一个特殊的地方 operator new 称为placement new,允许这么做。

例如:

class Widget

{

public:

Widget(int widgetSize);

......
};

Widget* constructWidgetInBuffer(void *buffer,int size)

{

return new (buffer) Widget(size);
}

此函数返回指针,指向一个Widget object,它被构造于传递给此函数的一块内存缓存区上。当程序运行到共享内存或者内存I/O映射。这类函数可能是有用的,因为在那样运用中,对象必须置于特定的地址,或者置于特殊函数分配出来的内存上。

函数内部

Widget* constructWidgetInBuffer 只有一个表达式new (buffer) Widget(size),

有点奇怪,其实不为奇,new operator的用法之一,其中所指定一个额外的自变量(buffer)作为new operator "隐式调用operator new "时所用。于是,被调用的operator new 除了接受"一定要有size_t自变量"之外,还接受了一个void* 参数,指向一块内存,准备用来接受构造好的对象。这样的operator new 就是所谓的placement new 类似:

void * operator new(size_t size,void* location)

{

return location;
}

operator new 的目的是要为对象找到一块内存,然后返回一个指针指向它,在placement new 的情况下,调用者已经知道指向内存的指针了,因为调用者知道对象应该放在哪里。因此placement new 唯一需要做的就是将它获得的指针再返回。

至于没有用到(但一定得有)的size_t参数,之所以不赋予名称,为的是避免"编译器某物未被使用"的警告。

另外注:placement new 是C++标准程序库的一部分,要使用placement new 得用#include,旧式编译器用 #include

回头想想placement new ,我们便能了解new operator和operator new之间的关系。

两个术语表面上令人迷惑,但其实很好理解:

如果你希望将对象产生于heap,就是得new operator,它不但分配内存而为该对象调用一个构造函数。、

如果你只是打算分配内存,请用operator new,就没有构造函数被调用。

如果你打算在heap object产生自己决定的内存分配方式,请写一个自己的operator new。并使用new operator,它将会自动调用你所写的operator new。

如果你打算在已经分配(并拥有指针)的内存构造对象,请使用placement new 。

delete 与内存释放

为了避免resource leaks,每一个动态分配行为都必须匹配一个相应的释放动作。

函数 operator delete对于内建的delete operator(操作符)就好像 operator new 对于new operator一样。

string *ps;

...

delete ps; //使用delete operator.

内存释放动作是由operator delete执行的,通常声明如下:

void operator delete(void* memoryToBeDeallocated);

因此 delete ps;

会造成编译器代码如下:

ps->~string();//调用析造函数

operator delete(ps);//释放对象所占用的内存

这里提示我们,如果只打算处理原始的、未设初值的内存,应该完全回避 new operator和delete operator。

改为调用operator new取得内存并以operator delete归还

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