ZT c++ 中的重载全局new,delete
2013-11-15 17:36
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c++ 中的重载全局new,delete
分类: c++ 2010-08-06 10:31 116人阅读 评论(1) 收藏 举报deletec++file编译器语言工作
最近做一个小项目,对c++又有很多新的理解。实在不的不让人发出感叹,c++太强大了,绝对不是一朝一夕就可以领悟她的内涵的。
首
先我们要清楚,为什么我们要重载new,和delete了?这还不是指针造成的,确实指针是一件让人喜欢的东西,用起来如此让人喜欢,让人顺手。然而小程
序我们完全可以避免内存泄露问题,大程序就不那么容易了,然而我们有一种特别好的方法可以跟踪我们new,和delete动作,找到未被释放的内存。办法
是什么呢?微软给我们提供了一种很好的方法,那就是重载new,和delete。
在实现之前我们要清楚new,和delete的工作机理,这是个多么好的学习机会啊!
对
与new操作符,其实和sizeof一样,都是c++内置的,然而像strlen就不是了,strlen属于函数。对于new的功能我们是没有办法改变
的,当我们new一个对象时,new为我们做了两件事情,一、申请一块足够的内存空间供存放对象,对于new一个数组对象,编译器会计算出总共的空间,然
后执行类似c语言中malloc函数类似的功能。二、初始化对象,对于单个对象,包括包括基本对象和类对象,可以通过括号初始化,比如int * pn =
new int(3); A * pa = new
A(3); 然而对于数组不能初始化,对于类对象,必须定义无参数的构造函数。对与new的基本功能我们是无法改变的。
我们所能改变的就是如何为对象分配内存,我们可一重载这个函数以实现分配内存。通常的重载方式是:
void * operator new (size_t size);
然而这已经足够了,在一般的operator new 重载函数里,我们可以再加入其它参数,但第一个参数必须是size_t类型,即为无符号整形。正是有这种特性,为我们对内存申请和释放的跟踪提供了可能。
具体实现就是第一个operator new 的重载函数,我们第一的这个函数是这样的:
void * operator new(unsigned int size, const char *file, int line)
{
cout << "new size:" << size << endl;
cout << file << " " << line << endl;
void * p = malloc(size);
return p;
}
然后用宏替换所有的new:
#define new new(__FILE__, __LINE__)
这
样我们每次调用new,比如int * pn = new int;被编译器替换成了int * pn = new (__FILE__,
__LINE__) int,从而调用我们定义的operator
new,这种办法确实很妙。需要交代的是,对于数组同样适用,而是在编译的是后由编译器计算出所需要的长度调用我们定义的operator new函数。
对于delete,我们无需使用宏定义,只要重载operator delete就可以了,然而我们需要重载两个delete:
void operator delete(void * p)
{
cout << "delete " << (int)p << endl;
free(p);
}
void operator delete [] (void * p)
{
cout << "delete [] " << (int)p << endl;
free(p);
}
其
实后面一个函数的内容和前面的内容一样,但为了支持数组的释放,我们必须是要定义的。那么我们只是简单的free(p)编译器咋知道我们释放的数组,还是
单个对象了,这个不用我们操心了,我们只要提供给free函数一个申请内存的首地址就可以了。因为在用malloc申请的时候,我们也把数组装换为内存大
小了。
由此我们可以得出下面的推断:用int * pn = new int [100];的空间,用delete
pn释放和delete [] pn释放效果一样。然而那么既然这两种方式一样,那还要delete [] 干什么,其实delete []
有另外的作用就是类对象数组的释放,编译器把delete []解释为调用对象的析构函数,这个是通过循环实现的,最后释放掉申请的内存。
既
然我们已经跟踪了new和delete,那么就可以比较容易的判断申请的内存是否最后得到释放,要完成它,我们还需要一个链表,或者其它,当我们申请一块
内存的时候加入到链表中,释放一块空间的时候,从链表中删除和释放内存首地址相同的节点就可以了,最后理想的情况是链表为空,如果不为空,那就说明内存发
生泄露(Memory leaks)了。
完整代码:
[cpp] view plaincopy
#include "malloc.h"
#include "iostream.h"
#ifdef _DEBUG
void * operator new(unsigned int size, const char *file, int line)
{
cout << "new size:" << size << endl;
cout << file << " " << line << endl;
// 下面两种方法可以达到同样的效果,但下面一种比较好
// 因为用下面一种可以保持原有的申请方式一样
//void * p = malloc(size);
void * p = operator new(size);
return p;
}
void operator delete(void * p)
{
cout << "delete " << (int)p << endl;
free(p);
}
void operator delete [] (void * p)
{
cout << "delete [] " << (int)p << endl;
free(p);
}
void operator delete(void * p, const char *file, int line)
{
cout << "delete file line" << endl;
free(p);
}
void operator delete [] (void * p, const char *file, int line)
{
cout << "delete [] file line" << endl;
free(p);
}
#define new new(__FILE__, __LINE__)
#endif
void main()
{
int * p = new int[5];
delete [] p;
// delete p;
}
#include "malloc.h" #include "iostream" #include "stdlib.h" #include "stdio.h" using namespace std; #define _DEBUG #ifdef _DEBUG void * operator new[](std::size_t size, const char *file, int line) { cout << "new[] size:" << size << endl; cout << file << " " << line << endl; // 下面两种方法可以达到同样的效果,但下面一种比较好 // 因为用下面一种可以保持原有的申请方式一样 //void * p = malloc(size); void * p = operator new(size); return p; } void * operator new(std::size_t size, const char *file, int line) { cout << "new size:" << size << endl; cout << file << " " << line << endl; // 下面两种方法可以达到同样的效果,但下面一种比较好 // 因为用下面一种可以保持原有的申请方式一样 //void * p = malloc(size); void * p = operator new(size); return p; } void operator delete(void * p) { //cout << "delete " << reinterpret_cast<int>(p) << endl; cout << "delete " << p << endl; free(p); } void operator delete [] (void * p) { //cout << "delete [] " << static_cast<int> ( p ) << endl; cout << "delete [] " << p << endl; free(p); } void operator delete(void * p, const char *file, int line) { cout << "delete file line" << endl; free(p); } void operator delete [] (void * p, const char *file, int line) { cout << "delete [] file line" << endl; free(p); } #define new new(__FILE__, __LINE__) #endif int main() { int * p = new int[5]; delete [] p; int * p2 = new int; delete p2; return 0; }
end$ ./1
new[] size:20
newoverload.cpp 58
delete [] 0x23b4010
new size:4
newoverload.cpp 61
delete 0x23b4010
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