Effective C++ 读书笔记（八）
8 定制new和delete
条款49：了解new-handler的行为
new_handler set_new_handler (new_handler new_p) throw();
Sets new_p as the new handler function, the old one is returned.
operator new抛出异常以反映一个未获满足的内存需求之前，它会先调用一个客户指定的错误处理函数，客户必须调用set_new_handler设定。
class NewHandlerHolder{
explicit NewHandlerHolder (std::new_handler nh):handler(nh){}
~NewHandlerHolder(){std::set_new_handler(handler);}
private:
std::new_handler handler;
};
class Widget{
public:
static std::new_handler set_new_handler(std::new_handler p) throw();
static void *operator new(std::size_t size)throw(std::bad_alloc);
private:
static std::new_handler currentHandler;
};
std::new_handler Widget::currentHandler = 0;
std::new_handler Widget::set_new_handler (std::new_handler p) throw
{
std::new_handler oldHandler = currentHandler;
currentHandler = p;
return oldHandler;
}
void* Widget:: operator new (std::size_t size) throw
{
NewHandlerHolder h( std::set_new_handler(currentHandler) );
return ::operator new(size);
}
使用：
void outOfMem();
Widget::set_new_handler(outOfMem);
Widget* pw1 = new Widget;
条款50：了解new和delete的合理替换时机
略
条款51：编写new和delete时需固守常规
实现一致性operator new必得返回正确的值，内存不足时必得调用new-handling函数，必须有对付0内存需求的准备。operator new返回值十分单纯，如果它有能力供应客户申请的内存，就返回一个指针指向那块内存，如果没有那个能力，抛出一个bad_alloc异常。
然而也不是非常单纯，因为operator new实际上不只一次尝试分配内存，并在每次失败后调用new-handling函数。这里假设new-handling函数能够做某些动作将内存释放出来，只有当new-handling指针为null时，operator new才会抛出异常。
下面是non-member operator new 伪码：
void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc)
{
using namespace std;
if(size == 0) size =1;
while(true){
尝试分配size bytes;
if 分配成功
return 一个指针指向分配的内存
new_handler globalHandler = set_new_handler(0);
set_new_handler( globalHandler);
if( globalHandler ) (*globalHandler)();
else throw std::bad_alloc();
}
}
许多人没有考虑operator new成员函数会被derived class继承。一旦被继承base class的operator new被调用以分配derived class对象。例如：
class Base{
public: static void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc);
…
}
class Derived: public Base { … }
Derived* p = new Derived; //调用Base::operator new
解决方法：
void * Base::operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc)
{
if(size != sizeof(Base) ) return ::operator new(size);
…
}
条款52：写了placement new也要写placement delete
如果operator new接受的参数除了一定会有的那个size_t之外还有其他，这便是所谓的placement new。众多placement new版本中特别有用的一个是“接受一个指针指向对象该被构造之处”，那样的operator new声明如下：
void * operator new(std::size_t, void *)throw();
对于以下代码：
class Widget{
public:
static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& logStream) throw(std::bad_alloc);
static void operator delete(void* pMemory, std::size_t size)throw( );
…
};
上述代码存在微妙的内存泄漏。它在动态创建一个Widget时将相关分配信息志记于cerr:
Widget* pw = new (std::cerr) Widget;
如果内存分配成功，但Widget构造函数抛出异常，运行系统有责任取消operator new的分配。运行系统会寻找参数个数和类型都 与operator new相同 的某个operator delete，如果找到，那就是它的调用对象。
class Widget{
public:
static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& logStream) throw(std::bad_alloc);
static void operator delete(std::size_t size, std::ostream& logStream)throw( );
static void operator delete(void* pMemory) throw( );
…
};
Widget* pw = new (std::cerr) Widget; //不再泄漏
但 delete pw;//调用正常的operator delete，而非 placement版本。
因此，我们必须同时提供一个正常的operator delete和一个placement版本（参数必须和operator new一样）。只要这样做，就不会有难以察觉的内存泄漏了。
另外，考虑到成员函数的名称会掩盖其外因作用域中的相同名称，例如：
class Base{
public:
static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& logStream) throw(std::bad_alloc);
…
};
Base* pb = new Base; //error,掩盖
Base* pb = new (std::cerr) Base; //OK
同理，derived classes 中的operator new掩盖global版本和继承版。
class Derived: public Base{
public:
static void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc);
…
};
Derived* pd = new (std::clog) Derived; //error,掩盖
Derived* pd = new Derived;
解决办法：建立一个base class,内含所有正常形式的new 和 delete。
若想以自定义形式扩展标准形式的客户，可利用继承机制及using声明式取得标准形式。
