"placement new"?
它
到底是什么東東呀?我也是最近幾天才聽說,看來對于C++我還差很遠(yuǎn)呀!placement new 是重載operator
new的一個標(biāo)準(zhǔn)、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(qū)分下幾個容易混淆的關(guān)鍵詞:new、operator new、placement new
new和delete操作符我們應(yīng)該都用過,它們是對堆中的內(nèi)存進行申請和釋放,而這兩個都是不能被重載的。要實現(xiàn)不同的內(nèi)存分配行為,需要重載operator new,而不是new和delete。
看如下代碼:
class MyClass {…};
MyClass * p=new MyClass;
這里的new實際上是執(zhí)行如下3個過程:
1. 調(diào)用operator new分配內(nèi)存 ;2. 調(diào)用構(gòu)造函數(shù)生成類對象;3. 返回相應(yīng)指針。
operator new就像operator+一樣,是可以重載的,但是不能在全局對原型為void operator new(size_t
size)這個原型進行重載,一般只能在類中進行重載。如果類中沒有重載operator new,那么調(diào)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,那么最后把其余的三個都重載一遍。
至于placement new才是本文的重點。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(jīng)分配的內(nèi)存中創(chuàng)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(jīng)分配好的內(nèi)存中(棧或者堆中)構(gòu)造一個新的對象。原型中void*p實際上就是指向一個已經(jīng)分配好的內(nèi)存緩沖區(qū)的的首地址。
我們知道使用new操作符分配內(nèi)存需要在堆中查找足夠大的剩余空間,這個操作速度是很慢的,而且有可能出現(xiàn)無法分配內(nèi)存的異常(空間不夠)。
placement
new就可以解決這個問題。我們構(gòu)造對象都是在一個預(yù)先準(zhǔn)備好了的內(nèi)存緩沖區(qū)中進行,不需要查找內(nèi)存,內(nèi)存分配的時間是常數(shù);而且不會出現(xiàn)在程序運行中途
出現(xiàn)內(nèi)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(yīng)用程序。
使用方法如下:
1. 緩沖區(qū)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(gòu)造
MyClass * pClass=new(buf) MyClass;
3. 對象的銷毀
一旦這個對象使用完畢,你必須顯式的調(diào)用類的析構(gòu)函數(shù)進行銷毀對象。但此時內(nèi)存空間不會被釋放,以便其他的對象的構(gòu)造。
pClass->~MyClass();
4. 內(nèi)存的釋放
如果緩沖區(qū)在堆中,那么調(diào)用delete[] buf;進行內(nèi)存的釋放;如果在棧中,那么在其作用域內(nèi)有效,跳出作用域,內(nèi)存自動釋放。
注意:
- 在C++標(biāo)準(zhǔn)中,對于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(jié)來存放對象的個數(shù),或者說數(shù)組的大小。
- 使用方法第二步中的new才是placement new,其實是沒有申請內(nèi)存的,只是調(diào)用了構(gòu)造函數(shù),返回一個指向已經(jīng)分配好的內(nèi)存的一個指針,所以對象銷毀的時候不需要調(diào)用delete釋放空間,但必須調(diào)用析構(gòu)函數(shù)銷毀對象。