new/delete operator、operator new/delete、placement new

1.new / delete operator

調用operator new配置設定足夠的空間，并調用相關對象的構造函數。

使用方法如下:

class Foo {}
Foo *pf = new Foo;
delete pf;
           

2.operator new / delete

在上述例子中，

實際發生3個步驟：

• 該表達式調用名為 operator new 的标準庫函數，配置設定足夠大的原始的未類型化的記憶體，以儲存指定類型的一個對象
• 運作該類型的一個構造函數，用指定初始化式構造對象
• 傳回指向新配置設定并構造的對象指針

實際發生2個步驟：

• 對 pf 指定的對象運作适當的析構函數
• 通過調用名為 operator delete 的标準庫函數釋放該對象所用記憶體。

operator new 和 operator delete 有兩個重載版本，每個版本支援相關的new 表達式和delete 表達式：

void *operator new (size_t);
void *operator new[](size_t);

void operator delete(void *);
void operator delete[](void *);
           

雖然 operator new 和 operator delete 函數的設計意圖是供 new 表達式使用，但他們通常是标準庫中的可用函數。可以使用它們獲得未構造記憶體。

若在全局作用域内重載 operator new/delete，則直接代替 ::operator new/delete，還可以在類中重載 operator new/delete，隐式為靜态成員函數。

編譯器看到類類型的 new 和 delete 表達式時，它檢視該類是否有 operator new 和 operator delete 成員，如果類定義（或繼承了）自己的成員 new 和 delete函數，則使用那些函數配置設定和是否記憶體；否則，調用這些函數的标準庫版本。

#include <iostream>
using namespace std;

class Foo
{
public:
    Foo() { cout<<"constructor of Foo"<<endl; }
    ~Foo() { cout<<"destructor of Foo"<<endl;}

    void* operator new(size_t size)
    {
        cout << "operator new size " << size << endl;
        return ::operator new(size);
    }
    void operator delete(void* p)
    {
        cout<<"operator delete"<<endl;
        ::operator delete(p);
    }
private:
    int num;
    double *t;
};

int main()
{
    Foo *pf = new Foo;
    delete pf;

    return ;
}
           

3.placement new

如果你想在預配置設定的記憶體上建立對象，用預設的new操作符是行不通的。可以用placement new，它允許構造一個新對象到預配置設定的記憶體上。使用placement new 構造的對象需要顯示調用析構函數釋放空間。

欲使用placement new，需要包含頭檔案：

placement new 的使用形式如下：

new (place_address) type;
new (place_address) type (initializer-list);
           

其中，place_address是一個指針，initializer-list 是初始化清單（可以為空）。

在SGI STL 的空間配置器中就使用了placement new：

template <class T1, class T2>
inline void construct(T1 *p, const T2& value)
{
    new (p) T1(value);
}
           

在上述代碼中，調用了

T1::T1(value);
           

在指針 p 所指向的空間來構造對象T1。

釋放該空間則需要顯式調用析構函數：

template <class T>
inline void destory(T* pointer)
{
    pointer->~T();
}