operator new:
new函數,可重載。要實現不同的內存分配行爲,應該重載operator new,而不是new。
placement new:
只是operator new重載的一個版本。它並不分配內存,只是返回指向已經分配好的某段內存的一個指針。
因此在刪除該對象時,只需要調用對象的析構函數,不需用delete運算符來釋放空間。
下面重點講placement new:
placement new 是重載operator new的一個標準、全局的版本,它不能被自定義的版本代替
(不像普通的operator new和operator delete能夠被替換成用戶自定義的版本)。
它的原型如下:
void *operator new( size_t, void *p ) throw() { return p; }
首先我們區分下幾個容易混淆的關鍵詞:new、operator new、placement new
new和delete操作符我們應該都用過,它們是對堆中的內存進行申請和釋放,而這兩個都是不能被重載的。
要實現不同的內存分配行爲,需要重載operator new,而不是new和delete。
看如下代碼:
class MyClass {…};
MyClass * p=new MyClass;
這裏的new實際上是執行如下3個過程:
1. 調用operator new分配內存 ;
2. 調用構造函數生成類對象;
3. 返回相應指針。
operator new就像operator+一樣,是可以重載的。如果類中沒有重載operator new,那麼調用的就是全局的::operator new來完成堆的分配。
同理,operator new[]、operator delete、operator delete[]也是可以重載的,一般你重載的其中一個,那麼最後把其餘的三個都重載一遍。
至於placement new纔是本文的重點。其實它也只是operator new的一個重載的版本,只是我們很少用到它。如果你想在已經分配的內存中
創建一個對象,使用new時行不通的。也就是說placement new允許你在一個已經分配好的內存中(棧或者堆中)構造一個新的對象。原型
中void*p實際上就是指向一個已經分配好的內存緩衝區的的首地址。
我們知道使用new操作符分配內存需要在堆中查找足夠大的剩餘空間,這個操作速度是很慢的,而且有可能出現無法分配內存的異常(空間不夠)。
placement new就可以解決這個問題。我們構造對象都是在一個預先準備好了的內存緩衝區中進行,不需要查找內存,內存分配的時間是常數;而
且不會出現在程序運行中途 出現內存不足的異常。所以,placement new非常適合那些對時間要求比較高,長時間運行不希望被打斷的應用程序。
使用方法如下:
1. 緩衝區提前分配
可以使用堆的空間,也可以使用棧的空間,所以分配方式有如下兩種:
class MyClass {…};
char *buf=new char[N*sizeof(MyClass)+sizeof(int)];或者char buf[N*sizeof(MyClass)+sizeof(int)];
2. 對象的構造
MyClass * pClass=new(buf) MyClass;
3. 對象的銷燬
一旦這個對象使用完畢,你必須顯式的調用類的析構函數進行銷燬對象。但此時內存空間不會被釋放,以便其他的對象的構造。
pClass->~MyClass();
4. 內存的釋放
如果緩衝區在堆中,那麼調用delete[] buf;進行內存的釋放;如果在棧中,那麼在其作用域內有效,跳出作用域,內存自動釋放。
注意:
- 在C++標準中,對於placement operator new []有如下的說明:
placement operator new[] needs implementation-defined amount of additional storage to save a size of array.
所以我們必須申請比原始對象大小多出sizeof(int)個字節來存放對象的個數,或者說數組的大小。
- 使用方法第二步中的new纔是placement new,其實是沒有申請內存的,只是調用了構造函數,返回一個指向已經分配好的內存的一個指針,
所以對象銷燬的時候不需要調用delete釋放空間,但必須調用析構函數銷燬對象。