内存管理（一）

c++ 内存管理（一）

分配	释放	所属	可否重载
malloc	free()	C函数	不可
new	delete	C++表达式	可
::operator new()	::operator delete()	c++函数	可
allocator::allocate()	allocator::deallocate()	c++标准库	自由搭配任何容器

new

A *a = new A();

上面代码我们申请了一个A类的对象使用new。

new里面的步骤
1.申请空间
2.调用A类的构造函数
3.返回指针

/**
new中大概是这样调用的
*/
A* a=NULL;
try{
    void* mem = operator new(sizeof(A));//申请内存并返回指针
    a = static_cast<A*>(mem);
    a->A::A();                          //调用构造函数，但是不允许这样做，只有编译器才能主动调用构造函数
}
catch(bad_alloc &memExp){
        cerr<<memExp.what()<<endl;
}

operator new

那么operator new中又做了什么呢

/*
这是一个最简单的重写这个函数的方法，没有处理申请不到内存的情况。
*/
void* operator new(size_t sz)
{
    return malloc(sz);
}
实际上operator new的伪代码
void* operator new(std::size_t size)throw(std::bad_alloc)
{
    using namespace std;
    if(size==0) //处理 0 byte申请
        size=1; //视为 1 byte申请
    while(true)
    {
        尝试分配size bytes
        if(分配成功)
            return 指针（一个指向分配的内存空间的指针）
        //分配失败
        new_hander globalHandler = set_new_handler(0)l
        set_new_hander(globalHandler);
        if(globalHandler)
            (*globalHandler)();
        else
            throw std::bad_alloc();//抛出异常
    }
}

可以看到operator new中不断尝试申请内存
new->::operator new->malloc()

//析构函数
~A()
{
    printf("~A\n");
}

//重载operator delete
void operator delete(void *p)
{
    printf("free\n");
    free(p);
}

//main函数部分
...
a = new A();
a->~A();
operator delete(a);
...

stdout输出
～A
free
可以通过指针主动调用析构函数，再用operator delete释放内存

placement new

有时候我们需要在已经分配的内存上构造新的对象

class A
{
public:
    int a;
    void* operator new(size_t sz)
    {
        return malloc(sz);
    }
    void* operator new(size_t sz,void* p) //什么都不做直接把已经申请的空间返回
        return p;
};
int main()
{
    void *buf = NULL;
    A *a = NULL;
    try
    {
        buf = operator new(sizeof(A));  //申请buf空间
        a = new(buf)A();                //在已申请的空间buf上创建对象
        /*
        这样相当于a = new(buf)A();这一句只执行的构造函数，绕过了a->A::a()这样直接调用构造函数，相当于我们直接调用了构造函数
        */
    }
    catch(bad_alloc &memExp)
    {
        cerr<<memExp.what()<<endl;
    }
    return 0;
}