operator delete

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定义自己的operator new和operator delete时注意点

分类： C and C++2011-07-22
12:12 991人阅读 评论(1) 收藏 举报

delete工具测试工作c

前两天自己在写一个内存管理工具的时候，不知道怎么着手，想起了C++Primer里有个内存管理的例子CacheObject，虽然这个例子有点问题（内存泄露了），但作为一个起步者，还算一个很好的例子。重新复习了一下，发觉里面有几点需要注意：

第一、operator new和operator delete声明：

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void* operator new(size_t)

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void* operator new[](size_t)

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void operator delete(void*)

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void operator delete[](void*)

重定义操作符时，操作符的参数很多都与操作符的操作数直接关联，例如operator+：

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Type operator+(const Type& lhs, const Type& rhs);

它的参数类型分别是operator +左和右两边的两个操作数类型。但是operator new的参数很特殊，是一个size_t类型，一个范围大小类型，而不是往常的操作数类型。从我的角度来理解，operator new作为一个内存开辟者，主要是为程序员开辟多少内存，所以开辟它不需要知道操作数的类型，只要知道操作数的大小便行了。

第二、operator new和operator delete作为成员函数，它是个静态函数

这里我先把CacheObject的代码贴出来

[cpp] view
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#ifndef CHACHEOBJECT_H

#define CHACHEOBJECT_H

#include <allocators>

//#include <memory>

#include <exception>

template<typename T>

class CacheObject

{

public:

void* operator new(std::size_t);

void operator delete(void *);

protected:

T* next; // 用于指向下一个未使用的内存

private:

static void add_to_freelist(T* p); // 回收内存到未分配列表

static std::allocator<T> alloc_mem; // allocator类型

static T* free_pointer; // 指向当前未分配

static const std::size_t chunk = 50; // 每一次开辟的内存数 50 * sizeof（T）

};

template<typename T> std::allocator<T> CacheObject<T>::alloc_mem;

template<typename T> T* CacheObject<T>::free_pointer = 0;

template<typename T>

void CacheObject<T>::add_to_freelist(T* p)

{

p->CacheObject<T>::next = free_pointer;

free_pointer = p;

}

template<typename T>

void* CacheObject<T>::operator new(std::size_t n)

{

if(sizeof(T) != n)

{

throw std::runtime_error("Type's size isn't match with CacheObject's size");

}

if(!free_pointer)

{

T* new_mem = static_cast<T*>(alloc_mem.allocate(chunk));

for(std::size_t i = 0; i < chunk; ++i)

add_to_freelist(&new_mem[i]);

}

this->chunk;

T* p = free_pointer;

free_pointer = free_pointer->CacheObject<T>::next;

return p;

}

template<typename T>

void CacheObject<T>::operator delete(void *p)

{

if(p)

add_to_freelist(static_cast<T*>(p));

}

#endif

在这一句里

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static void add_to_freelist(T* p); // 把一个T类型的大小返回给内存未分配列表

一开始，我原先并没有static声明，即

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void add_to_freelist(T* p); // 把一个T类型的大小返回给内存未分配列表

毕竟觉得free_pointer是一个静态成员变量，在add_to_freelist函数里负责指向未分配的内存，对于每个CacheObject对象调用add_to_freelist，都能使free_pointer如期的工作。好吧，那接下来就是编译：

“CacheObject<T>::add_to_freelist”: 非静态成员函数的非法调用

这就是vs给的结果，这个结果指向的是operator new函数里的add_to_freelist这一样

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if(!free_pointer)

{

T* new_mem = static_cast<T*>(alloc_mem.allocate(chunk));

for(std::size_t i = 0; i < chunk; ++i)

add_to_freelist(&new_mem[i]);

}

“非静态成员函数的非法调用”意思就是说，非静态成员函数被当做静态成员函数来调用而导致非法出错。一开始我觉得很奇怪，在operator new这个函数里，我没有把它声明为静态，add_to_freelist又是普通的成员函数，难道成员函数调用成员函数有错？

我到网上找了很久都没有比较好的答案。后来，我放开书本，参考了源码，发现add_to_freelist的声明中C++primer的作者把其声明static函数。按着书本那样，我也加上了static声明，编译便通过了！！

为什么声明为static就可以通过，而非静态函数则不可通过？上面说了当前的错误是“非静态成员函数被当做静态成员函数来调用而导致非法出错”，那么就我当前知道的就有两种可能：1、非静态add_to_freelist在类作用域外被作用域操作符（::）所引用，明显，当前情况不是；2、非静态add_to_freelist函数无法在operator new里无法被识别，无法识别的最大原因是operator new是静态函数，它缺少this指针。为了印证我的想法，我做下面的变化：

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if(!free_pointer)

{

T* new_mem = static_cast<T*>(alloc_mem.allocate(chunk));

for(std::size_t i = 0; i < chunk; ++i)

this->add_to_freelist(&new_mem[i]);

}

在非静态add_to_freelist前加上一个this，编译便出结果了：

“this”: 只能在非静态成员函数的内部引用

我在operator delete也做了同样地测试，结果和以上的结果一样。

结论：operator new和operator delete是静态

反思，为啥这两个操作符是默认静态的？

从我们平时的代码来思考

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Type *t = new t;

delete t;

如果operator new不是静态的，那么上面new的写法也就是非法：对象还未创建而调用非静态函数。静态成员数据是与类关联的，并不与类对象关联，在程序开始便存在了，正因为这个，使得operator new可以在任何地方调用。从这个角度来看，体现了operator new的静态设计的合理性。

第一次原创技术博客，哈哈，有很多术语不到位和错漏的地方，欢迎大家指正和批评~！