effective C++ 条款 51:编写new和delete时需固守常规
实现一致性operator new必须返回正确的值,内存不足时必须调用new_handling函数,必须有对付零内存的准备,还需要避免不慎掩盖正常形式的new。
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 byte
if (分配成功)
return (一个指针,指向分配得来的内存)
// 分配失败
new_handler globalHandler = set_new_handler(0);
set_new_handler(globalHandler);if (globalHandler) (*globalHandler)();
else throw std::bad_alloc();
}
}没有任何办法直接取得new_handling函数指针,所以必须调用set_new_handler找它出来。拙略,但有效——至少对单线程程序而言,多线程或许需要某种机锁以便安全处置new_handling函数背后的global数据结构。
operator new有个无穷循环,退出次循环的唯一办法是:内存成功分配或new_handling函数做了一件描述于条款49的事情:让更多内存可用、安装另一个new_handler、卸除new-handler、抛出bad_alloc异常、或者承认失败而直接return。
operator new成员函数会被derived classes继承。如果针对class X而设计的operator new,只为大小为sizeof(X)的对象而设计。一旦被继承下去,base class的operator new被调用用以分配derived class对象:
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如果base class专属的operator new并非被设计用来对付上述情况,处理此情势最佳做法是:“内存申请量错误”的调用改采用标准operator new:
void* Base::operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc)
{
if (size != sizeof(Base))
return ::operator new(size);
...
}如果size 为0,这份申请转交到::operator new手上。
如果打算控制class专属“array内存分配行为”,那么你要实现operator new的array兄弟版;operator new[]。通常被称为“array new”,如果决定写个operator new[],唯一要做的一件事就是分配一块未加工内存,因为你无法对array之内迄今尚未存在的元素对象做任何事情。实际上,你甚至无法计算那个array将含多少个元素对象。你不知道每个对象多大,毕竟base class的operator new[]有可能经由继承被调用,将内存分配给“元素为derived class对象”的array使用。
因此,你不能在Base::operator new[] 内假设array的每个元素对象的大小是sizeof(base),这也意味着你不能假设array的元素个数是(byte申请数)/sizeof(base)。此外,传递给operator new[]的size_t参数,其值有可能比“将被填以对象”的内存数量多,条款16说过,动态分配的arrays可能包含额外空间用来存放元素个数。
operator delete的情况更简单,只要记住唯一的事情就是c++保证删除null指针永远安全,所以你必须兑现这项保证。non-member operator delete的伪码:
void operator delete (void *rawMemory) throw()
{
if (rawMemory == 0) return;
现在,归还rawMemory所指内存
}member版本也简单,只需多加一个动作检查删除数量。万一你的class专属operator new将大小有误的分配转交::operator new执行,你必须也将大小有误的删除行为转交::operator delete执行:
class Base{
public:
static void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc);
static void operator delete(void* rawMemory, std::size_t size) throw();
};void Base::operator delete(void* rawMemory, std::size_t size) throw()
{
if (rawMemory == 0)return;
if(size != sizeof(Base)){
::operator delete(rawMemory);
return;
}
现在,归还rawMemory所指的内存;
return;
}如果即将被删除的对象派生自某个base class而后者欠缺virtual析构函数,那么c++传给operator delete的size_t数值可能不正确。此时,operator delete可能无法正确运作。