throwing (1) | void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc); |
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nothrow (2) | void* operator new (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) throw(); |
placement (3) | void* operator new (std::size_t size, void* ptr) throw(); |
placement new是operator new的一个标准、全局的版本,它不能被自定义的版本代替(不像普通的operator new和operator delete能够被替换成用户自定义的版本)。
它的原型如下:
void *operator new( size_t, void *p ) throw() { return p; }
首先我们区分下几个容易混淆的关键词:new、operator new、placement new
new和delete操作符我们应该都用过,它们是对堆中的内存进行申请和释放,而这两个都是不能被重载的。要实现不同的内存分配行为,需要重载operator new,而不是new和delete。
看如下代码:
class MyClass {…};
MyClass * p=new MyClass;
这里的new实际上是执行如下3个过程:
1调用operator new分配内存;
2调用构造函数生成类对象;
3返回相应指针。
operator new是可以重载的,一般在类中进行重载。如果类中没有重载operator new,那么调用的就是全局的::operator new来完成堆的分配。
placement new是operator new的一个重载版本,只是我们很少用到它。如果你想在已经分配的内存中创建一个对象,使用new是不行的。也就是说placement new允许你在一个已经分配好的内存中(栈或堆中)构造一个新的对象。原型中void*p实际上就是指向一个已经分配好的内存缓冲区的的首地址。
我们知道使用new操作符分配内存需要在堆中查找足够大的剩余空间,这个操作速度是很慢的,而且有可能出现无法分配内存的异常(空间不够)。placement new就可以解决这个问题。我们构造对象都是在一个预先准备好了的内存缓冲区中进行,不需要查找内存,内存分配的时间是常数;而且不会出现在程序运行中途出现内存不足的异常。所以,placement new非常适合那些对时间要求比较高,长时间运行不希望被打断的应用程序。
使用方法如下:
1. 缓冲区提前分配
可以使用堆的空间,也可以使用栈的空间,所以分配方式有如下两种:
class MyClass {…}; char *buf=new char[N*sizeof(MyClass)+ sizeof(int) ] ; 或者char buf[N*sizeof(MyClass)+ sizeof(int) ];
2. 对象的构造
MyClass * pClass=new(buf) MyClass;
3. 对象的销毁
一旦这个对象使用完毕,你必须显式的调用类的析构函数进行销毁对象。但此时内存空间不会被释放,以便其他的对象的构造。
pClass->~MyClass();
4. 内存的释放
如果缓冲区在堆中,那么调用delete[] buf;进行内存的释放;如果在栈中,那么在其作用域内有效,跳出作用域,内存自动释放。
/*在类中重载operator new,输出:call A::operator newcall A constructorcall A destructor*/class A{public: A() { std::cout << "call A constructor" << std::endl; } ~A() { std::cout << "call A destructor" << std::endl; } void* operator new(size_t size) { std::cout << "call A::operator new" << std::endl; return malloc(size); }};int main(){ A *p = new A; delete p; system("pause"); return 0;}
/*在全局重载operator new,输出:call global operator newcall A constructorcall A destructor*/void* ::operator new(size_t size){ std::cout << "call global operator new" << std::endl; return malloc(size);}class A{public: A() { std::cout << "call A constructor" << std::endl; } ~A() { std::cout << "call A destructor" << std::endl; }}; int main(){ A *p = new A; delete p; system("pause"); return 0;}