|
文章部分内容来自侯捷老师的C++内存管理视频。
0. placement new
即 原地构造。
用法：
int *p = new int(10);
new(p) int(1000);
因为是在一个已有的空间上构造对象，所以，空间的释放，就由free或者delete负责了。
0.1 重载placement new
与后边的 3 ：operator new的重载无异，就是可以多增加几个函数，但是，第一个参数必须是std::size_t 类型，这个参数接收的是 new 后边类型的大小，不用显式传参，默认会传递。
重载示例：
#include <iostream>
using std::cout, std::endl;
class base{
public:
base(){
cout << "ctor" << endl;
}
~base(){
cout << "dtor" << endl;
}
void * operator new(std::size_t size, void *p){
cout << "std placement new" << endl;
return p;
}
void * operator new(std::size_t size, int a){
cout << "a = " << a << endl;
return malloc(size);
}
void * operator new(std::size_t size){
cout << "new diy" << endl;
return malloc(size);
}
void operator delete(void *p){
cout << "delete diy" << endl;
free(p);
}
private:
int a, b, c;
};
int main(){
base p;
new(&p) base;
new(4) base;
return 0;
}
运行结果：
ctor // 对象默认的构造函数输出的
std placement new // 默认placement new 输出的
ctor // 默认placement new 输出的
a = 4 // 重载的placement new 输出的
ctor // 重载的placement new 输出的
dtor // 析构
1. new operator
一般情况下，我们使用的new都是new operator。
用法：
int *p = new int(3);
其实底层有两个过程：
第一个过程：开辟空间
第二个过程：构造对象
2. delete operator
delete operator就是平时常用的delete，与new 搭配成对使用。
用法：
int *p = new int;
delete p;
3. operator new
是全局的库函数。
用法：
void* operator new(size_t size);
其实，operator new底层调用的是malloc（调用形式也挺像的，传入一个开辟的Byte数，返回一个void *）。
- 注意，
operator new 支持重载！当然了，如果重载了，那就要重载对应的operator delete
4. operator delete
是全局的库函数，与operator new搭配使用。
用法：
int *p = new int;
operator delete(p);
底层调用的是free。
5. new 做了哪些事情？
new 操作可以大致的认为包含了两个过程：
第一个过程：开辟相应的空间（使用operator new）。
第二个过程：在刚开辟的空间内构造一个对象（placement new）。
模拟new操作。
int *p = static_cast<int*>( operator new(sizeof(int)) );
new(p) int(100);
上边说到operator new和operator delete支持重载，重载可以为我们自己的类类型定制化的分配内存。
只需要在类内重载operator new和operator delete。
编译器遇到new和delete时，首先看对应的类类型中是否有重载的operator new和operator delete，如果有，则优先调用重载的版本去分配内存，然后再原地构造。如果没有重载版本，就调用全局的库函数。
如果一个类内有重载的operator new和operator delete，会优先调用重载版本，代码如下：
#include <iostream>
using std::cout, std::endl;
class base{
public:
base(){
cout << "ctor" << endl;
}
~base(){
cout << "dtor" << endl;
}
void * operator new(std::size_t size){
cout << "new diy" << endl;
void *resPtr = malloc(size);
return resPtr;
}
void operator delete(void *p){
cout << "delete diy" << endl;
free(p);
}
private:
int a, b, c;
};
int main(){
base *p = new base;
delete p;
return 0;
}
运行结果：
new diy
ctor
dtor
delete diy
也可以显式的使用全局的库函数来new一个对象出来，把main函数中的new和delete换成全局的库函数，如下：
base *p = ::new base;
::delete p;
运行结果：
ctor
dtor
显式的调用了全局的库函数，而没有调用类类型重载的版本。
当然，如果不在类内进行重载，在全局进行重载，也是可以的。
这个两个函数，在类内重载，必须是静态的，即有static修饰，因为调用这两个方法时，对象还没创建（调用new时）或者已经析构（调用delete时），this指针此时是无效的，再想去通过this调用一个方法，这是不可能的，所以必须是静态的。
上边的代码中，没有加static修饰，也可以完成操作，是因为编译器替我们加上了static。
6. array new 与 array delete
int *p = new int[10];
delete[] p;
array new即是用new申请一个数组空间，此时 p 指向第一个元素的起始位置，释放时必须使用对应的array delete，也就是delete[ ]。
对于基本数据类型来说，如果把上边的delete[] p 改成 delete p，没什么问题，不会造成内存泄漏。但如果是自定义的类，并且类中有在堆上开辟内存空间的话，就会造成内存泄漏。
因为delete p 只会调用一个元素的析构函数，然后释放对应的空间，数组中的其余元素，虽然元素（类对象）本身的空间释放了，但是该对象原本来堆上开辟的内存空间，并没有释放掉（因为他的析构函数没有被调用），由此造成内存泄漏。
与上边的new 和 delete一样，array版本的new和delete也支持重载。
示例如下：
#include <iostream>
using std::cout, std::endl;
class base{
public:
base(){
cout << "ctor" << endl;
}
~base(){
cout << "dtor" << endl;
}
void * operator new[](std::size_t size){
cout << "new[] diy" << endl;
void *resPtr = malloc(size);
return resPtr;
}
void operator delete[](void *p){
cout << "delete[] diy" << endl;
free(p);
}
private:
int a, b, c;
};
int main(){
base *p = new base[2];
delete[] p;
return 0;
}
运行结果：
new[] diy
ctor
ctor
dtor
dtor
delete[] diy
7. delete[ ] 为什么能够释放数组？
在使用new创建一个数组时，所开辟的实际内存大小比要申请的大小要大一些，在申请到的数组空间的上下都有额外的开销，来记录这块数组空间的相关信息，其中就包括数组空间的长度，每个元素的长度。所以 delete[ ] 可以顺利的知道数组的长度，并且可以成功的调用所有元素的析构函数。
|