C++ new、delete（new[]、delete[]）操作符重载需要注意的问题
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new、delete（new[]、delete[]）操作符的重载需要注意： 1.重载的 new、delete（或者 new[]、delete[]）操作符必须是类的静态成员函数（为什么必须是静态成员函数，这很好理解，因为 new 操作符被调用的时候，对象还未构建）或者是全局函数，函数的原型如下： 复制代码 代码如下: void* operator new(size_t size) throw(std::bad_alloc); // 这里的 size 为分配的内存的总大小 void* operator new[](size_t size) throw(std::bad_alloc); void operator delete(void* p) throw(); void operator delete[](void* p) throw(); void operator delete(void* p,size_t size) throw(); // 区别于 new[] 的参数 size，这里的 size 并非释放的内存的总大小 void operator delete[](void* p,size_t size) throw(); 另外，我们可以使用不同的参数来重载 new、delete（或者 new[]、delete[]）操作符，例如： 复制代码 代码如下: // 第一个参数仍为 size_t void* operator new(size_t size,const char* file,int line); // 此操作符的使用 string* str = new(__FILE__,__LINE__) string; 重载全局的 new、delete（或者 new[]、delete[]）操作符会改变所有默认分配行为（包括某个类的分配行为），因此必须小心使用，如果两个库都 new 等进行了全局重载，那么就会出现链接错误（duplicated symbol link error）。而在类中定义的 new、delete（或者 new[]、delete[]）操作符只会影响到本类以及派生类。 很多人完全没有意识到 operator new、operator delete、operator new[]、operator delete[] 成员函数会被继承（虽然它们是静态函数）。有些时候，我们只想为指定的类设置自定义的 operator new 成员函数，而不希望影响到子类的工作。《Effective C++ Third Edition》提供了如下的方案： 复制代码 代码如下: void * Base::operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) { // 如果大小不为基类大小 if (size != sizeof(Base)) // 调用标准的 new 操作符 return ::operator new(size); 自定义大小为基类大小的分配处理 } 这样处理的一个前提是：认为子类的大小一定大于父类。 对于 operator new[] 来说，我们很难通过上面的方式检查到底是父类还是子类调用了操作符。通过 operator new[] 操作符的参数，我们无法得知分配的元素的个数，无法得知分配的每个元素的大小。operator new[] 的参数 size_t 表明的内存分配的大小可能大于需要分配的元素的内存大小之和，因为动态内存分配可能会分配额外的空间来保存数组元素的个数。 2.兼容默认的 new、delete 的错误处理方式 这不是个很简单的事（详细参考《Effective C++ Third Edition》 Item 51）。operator new 通常这样编写： 复制代码 代码如下: // 这里并没有考虑多线程访问的情况 void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) { using namespace std; // size == 0 时 new 也必须返回一个合法的指针 if (size == 0) size = 1; while (true) { 尝试进行内存的分配 if (内存分配成功) return (成功分配的内存的地址); // 内存分配失败时，查找当前的 new-handling function // 因为没有直接获取到 new-handling function 的办法，因此只能这么做 new_handler globalHandler = set_new_handler(0); set_new_handler(globalHandler); // 如果存在 new-handling function 则调用 if (globalHandler) (*globalHandler)(); // 不存在 new-handling function 则抛出异常 else throw std::bad_alloc(); } } 这一些方面是我们需要注意的：operator new 可以接受 size 为 0 的内存分配且返回一个有效的指针；如果存在 new-handling function 那么在内存分配失败时会调用它并且再次尝试内存分配；如果不存在 new-handling function 失败时抛出 bad_alloc 异常。 要注意的是，一旦设置了 new-handling function 内存分配就会无限循环进行下去，为了避免无限循环的发生，new-handling function 必须做以下几件事中的一件（详细参考《Effective C++ Third Edition》 Item 49）：让有更多内存可用、设置另一个能发挥作用的 new-handler、删除当前的 new handler、抛出一个异常（bad_alloc 或者继承于 bad_alloc）、直接调用 abort() 或者 exit() 等函数。 对于 operator delete 的异常处理就简单一些，只需要保证能够安全的 delete 空指针即可： 复制代码 代码如下: void operator delete(void *rawMemory) throw() { // 操作符可以接受空指针 if (rawMemory == 0) return; 释放内存 } 多态的问题（详细参考《ISO/IEC 14882》） 前面谈到了 new、delete（new[]、delete[]）操作符的继承，这里额外讨论一下多态的问题，显然我们只需要讨论 delete、delete[] 操作符： 复制代码 代码如下: struct B { virtual ~B(); void operator delete(void*,size_t); }; struct D : B { void operator delete(void*); }; void f() { B* bp = new D; delete bp; //1: uses D::operator delete(void*) } 通过上面的例子，我们可以看到，delete 时正确的调用了 D 的 operator delete 操作符。但是同样的，对于 delete[] 操作符工作就不正常了（因为对于 delete[] 操作符的检查是静态的）： 复制代码 代码如下: struct B { virtual ~B(); void operator delete[](void*,size_t); }; struct D : B { void operator delete[](void*,size_t); }; void f(int i) { D* dp = new D[i]; delete [] dp; //uses D::operator delete[](void*,size_t) B* bp = new D[i]; delete[] bp; //undefined behavior } 您可能感兴趣的文章:
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