簡易內存池與new定位分配

如何理解new的定位表達式？它有什麼用處呢？如何實現new只調用類的構造函數呢？

首先，我們應該明確new的操作，可以分爲兩個步驟：

（1）計算所需內存大小，從空閒堆中分配內存；

（2）調用類的構造函數對這塊內存進行初始化。

可是，如果我們在某個函數裏要生成某個複雜類，而且要多次調用new和delete,這種內存上的分配和釋放都會帶來效率問題，所以我們可以利用new的定位表達式來讓new 對象固定在某個空閒區，不許要內存計算。只需要調用構造函數初始化即可。

new (place_address) class-type

例如我們有Apple類

class Apple{
public:
	int i;
	Apple():i(0){

		cout<<i<<":called construct!\n";
		i++;
	}
	Apple(int _i):i(_i){
		cout<<"called construct!\n";
	}
	~Apple(){
		cout<<i<<":called deconstruct!\n";
	}
	void print(){
		cout<<i<<endl;
	}
};

首先，預分配一快區域

char *buf = new char[sizeof(Apple)*number];

然後，我們動態分配的時候加上該內存區域即可

Apple *p1 = new (buf)Apple;

會自動定位在該區域

如果後面再次定義

p1 = new (buf)Apple;

則又從buf開始位置初始化，所以會覆蓋上一個對象！！！如下：

#include <iostream>
#include <string>
#include <new>

using namespace std;
class Apple{
public:
	int i;
	Apple():i(0){

		cout<<i<<":called construct!\n";
		i++;
	}
	Apple(int _i):i(_i){
		cout<<"called construct!\n";
	}
	~Apple(){
		cout<<i<<":called deconstruct!\n";
	}
	void print(){
		cout<<i<<endl;
	}
};

int main(){

	char *buf = new char[sizeof(Apple)*2];

	Apple *p1 = new (buf)Apple;
	Apple *p2 = new (buf)Apple;
	cout<<p1<<" "<<p2<<" "<<sizeof(Apple)<<endl;
	cout<<(void*)buf;

	delete []buf;
	return 0;
}

0:called construct!
0:called construct!
0x20d0010 0x20d0010 4
0x20d0010

輸出結果發現，兩次分配地址和buf是一致的！！

如何main函數改成

int main(){

	char *buf = new char[sizeof(Apple)*2];

	/*Apple *p1 = new (buf)Apple;
	Apple *p2 = new (buf)Apple;*/
	Apple *p = new (buf)Apple[2];
	cout<<&p[0]<<" "<<&p[1]<<" "<<sizeof(Apple)<<endl;
	cout<<(void*)buf;

	delete []buf;
	return 0;
}

輸出：

0:called construct!
0:called construct!
0x1883038 0x188303c 4
0x1883010

我們看到，這種數組就會順延了

喜歡bug的我，想如果數組長度大於我們預分配的長度呢？

大家可以做個實驗，我機子上還是順延，繼續把沒有預分配的後面內存也拿來了，和上面是一樣，但希望大家別這樣，我們這裏程序太短，如果是分配較多的其他對象，很有可能就會唄覆蓋了。

記得#include <new>才能使用定位運算哦