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【转】c++中placement new操作符
阅读量:4880 次
发布时间:2019-06-11

本文共 3550 字,大约阅读时间需要 11 分钟。

new:指我们在C++里通常用到的运算符,比如A* a = new A;  对于new来说,有new和::new之分,前者位于std
operator new():指对new的重载形式, 它是一个函数,并不是运算符。 对于operator new来说,分为全局重载和类重载,全局重载是void* ::operator new(size_t size),在类中重载形式 void* A::operator new(size_t size)。还要注意的是这里的 operator new()完成的操作一般只是分配内存,事实上系统默认的全局::operator new(size_t size)也只是调用malloc分配内存,并且返回一个void*指针,而构造函数的调用(如果需要)是在new运算符中完成的。
 
A* a = new A;
我们知道这里分为两步:1.分配内存,2.调用A()构造对象。事实上,分配内存这一操作就是由operator new(size_t)来完成的,如果类A重载了operator new,那么将调用A::operator new(size_t ),如果没有重载,就调用::operator new(size_t ),全局new操作符由C++默认提供。因此前面的两步也就是:1.调用operator new 2.调用构造函数
 
operator new有三种形式:
 
throwing (1)
void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc);
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();
 
(1)(2)的区别仅是是否抛出异常,当分配失败时,前者会抛出bad_alloc异常,后者返回null,不会抛出异常。它们都分配一个固定大小的连续内存。
用法示例:
A* a = new A; //调用throwing(1)
A* a = new(std::nothrow) A; //调用nothrow(2)
(3)是 placement new,它也是 对operator new的一个重载,定义于<new>中,它多接收一个ptr参数,但它只是简单地返回ptr.它可以实现在ptr所指地址上构建一个对象(通过调用其构造函数),这在内存池技术上有广泛应用。
它的调用形式为:new(p) A; 前面说到,new运算符都会调用operator new,而这里的operator new(size_t, void*)并没有什么作用(因为内存已经分配好),真正起作用的是new运算符的第二个步骤:在p处调用A构造函数。这里的p可以是动态分配的内存,也可以是栈中缓冲,如char buf[100]; new(buf) A();
 
http://blog.csdn.net/wudaijun/article/details/9273339
 

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;}

 

转载于:https://www.cnblogs.com/ljygoodgoodstudydaydayup/p/4935931.html

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