C 記憶體管理

過載operator new 函式

取消析構函式的注釋

從上到下越接近作業系統

分配釋放

類屬可否過載

malloc()

free()

c函式不可

newdelete

c++表示式

不可::operator new()

::operator delete()

c++ 函式

可allocator::allocate()

allocator::deallocate()

c++標準庫

可自由設計來搭配容器使用

當呼叫 new的時候事實上呼叫的時 ::operator new()

比如 int* pi = new int;

編譯器事實上會執行時的時 pi = static_cast(::operator new(sizeof(int)));

這裡的 operator new 是個全域性函式，可以被過載，如果不去過載它，則編譯器會呼叫預設的operator new 函式

operator new 的函式定義邏輯如下:

void* operator new(size_t size, const std::nothrow_t&) _throw0()
return(p);
}

如果malloc 成功，則p != 0 return p, 返回成功分配的位址

如果malloc 不成功, 則 p==0 調函式_callnewh函式，

正常情況下的new表示式

#include using namespace std;
int main(void) 
catch (std::bad_alloc& e) } 
cout << "done" << endl;
#if defined(_win32)
system("pause");
#endif // defined(_win32)
return 0;
}

執行結果:

分析: 因為不斷的呼叫了new，也就是::operator new, 最終導致堆空間不足，所以最終丟擲了std::bad_alloc異常。

設定new_handler但不拋異常

#include using namespace std;
void new_handler() 
int main(void) 
catch (std::bad_alloc& e) 
} cout << "done" << endl;
#if defined(_win32)
system("pause");
#endif // defined(_win32)
return 0;
}

執行結果

分析:當記憶體不夠用時，_callnewh呼叫了註冊過的 ::new_handler，所以_callnewh返回值為1，但::new_handler 並沒有做什麼記憶體釋放的工作，沒有產生空閒的堆空間，但卻不丟擲異常，此時::operator new 就陷入了死迴圈，註冊過的::new_handler會一直被呼叫。 ps new_handler的作用時為了在記憶體不夠時，在這個函式中清理一些記憶體來**新開闢的需求。

設定new_handler 並丟擲異常

#include using namespace std;
void new_handler() 
int main(void) 
catch (std::bad_alloc& e) 
} cout << "done" << endl;
#if defined(_win32)
system("pause");
#endif // defined(_win32)
return 0;
}

執行結果:

分析：嗯，，這個應該很好理解。

如果想不拋異常呢

int *p = new(std::nothrow)[size];

這樣如果分配不到記憶體，則返回乙個null(0), 克通過p 是否為 null 來判斷是否分配成功。

#include using namespace std;
inline void * operator new(size_t size) 
int main(void) 
catch (std::bad_alloc& e) 
} cout << "done" << endl;
#if defined(_win32)
system("pause");
#endif // defined(_win32)
return 0;
}

執行結果

分析:當呼叫 new 時呼叫了過載的 void* operator new (size_t size); 方法，當malloc 不能再分配時p == null,丟擲std::bad_alloc 異常。

#include using namespace std;
inline void * operator new(size_t size) 
inline void* operator new(size_t size) 
struct complex 
//~complex() 
};int main(void) 
catch (std::bad_alloc& e) 
cout << "done" << endl;
#if defined(_win32)
system("pause");
#endif // defined(_win32)
return 0;
}

執行結果

分析這裡的new ( p) int(4) 這種形式叫做placement new, 是通過乙個指標呼叫建構函式, new§ 事實上的函式形式是 operator new(size_t, void* ) 也可以被過載，編譯器預設的處理方式就是返回指標本身。

這裡過載了operator new 函式，所以在使用 new 時就不去呼叫 operator new函式而是呼叫 operator new 函式。這裡一共new 了 2 個complex 物件，乙個complex 由2個double 組成（16個位元組), 2個一共32個位元組。這裡我故意注釋掉了析構函式，因為如果乙個物件有析構函式，那麼在開闢物件陣列時還需要再多開闢size_t個位元組(x86: 4個位元組， x64: 8個位元組)，以確保能正確的儲存物件的個數，以正確的對每個物件呼叫析構函式。

#include using namespace std;
inline void * operator new(size_t size) 
inline void* operator new(size_t size) 
struct complex 
~complex() 
};int main(void)

執行結果

分析這裡 malloc 的位址是…50 但最終pi 的位址是…58 ,因為返回時，編譯器對位址進行了+8（編譯器實現，過載時不需要實現) ，而這8個位元組剛好存放的就是 2 ,物件的個數，再呼叫delete 時會檢查高sizeof(size_t)位存放的數值，從高位址向低位址對物件呼叫析構函式。

同樣的過載operator delete(void* ptr) 時也存在編譯器預先做好的工作，當過載 operator delete(void* ptr) 時當每個物件的析構函式都已經呼叫完成後才會呼叫該operator delete函式。

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