重载new，delete运算符

最新推荐文章于 2025-02-16 14:25:05 发布

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本文详细介绍了C++中new和delete运算符的重载，包括为何需要重载以及如何重载。通过重载，可以实现内存池管理，减少内存碎片并提高效率。示例代码展示了不同类型的重载方式，如单个对象、对象数组以及placement new的用法，并在实际应用中创建和销毁对象。

new，delete在c++中也被归为运算符，所以可以重载它们。
new的行为：

先开辟内存空间再调用类的构造函数

开辟内存空间的部分，可以被重载。
delete的行为：

先调用类的析构函数

再释放内存空间

释放内存空间的部分，可以被重载。
为什么要要重载它们？

有时需要实现内存池的时候需要重载它们。频繁的new和delete对象，会造成内存碎片，内存不足等问题，影响程序的正常执行，所以一次开辟一个适当大的空间，每次需要对象的时候，不再需要去开辟内存空间，只需要调用构造函数(使用placement
new)即可。

new,delete的重载函数，可以是全局函数，也可以是类内部的公有重载函数；当既有全局的重载函数，也有类内部的公有重载函数时，实际调用的是类内部的公有重载函数。
new，delete可以有多种重载方式，但是，new函数的第一个参数一定要是size_t类型
重载方式1，new单个对象

void* operator new(size_t sz){
  void* o = malloc(sz);
  return o;
}
void operator delete(void *o){
  free(o);
}

重载方式2，new对象的数组

void* operator new[](size_t sz){
  void* o = malloc(sz);
  return o;
}
void operator delete[](void *o){
  free(o);
}

重载方式3，不开辟空间，只是调用给定对象(用地址识别)的构造方法，也叫placement new

//第一个参数size_t即使不使用，也必须有                          
void* operator new(size_t sz, String* s, int pos){
  return s + pos;
}

小例子：

#include <iostream>
#include <string.h>
using namespace std;

class String{
public:
  String(const char* str = ""){
  cout << "Create" << endl;
    if(NULL == str){
      data = new char[1];
      data[0] = '\0';
    }
    else{
      data = new char[strlen(str) + 1];
      strcpy(data, str);
    }
  }
  ~String(){
  cout << "Free" << endl;
    delete []data;
    data = NULL;
  }
private:
  char* data = NULL;
};
//重载方式1
void* operator new(size_t sz){
  cout << "in operator new" << endl;
  void* o = malloc(sz);
  return o;
}
void operator delete(void *o){
  cout << "in operator delete" << endl;
  free(o);
}
//重载方式2
void* operator new[](size_t sz){
  cout << "in operator new[]" << endl;
  void* o = malloc(sz);
  return o;
}
void operator delete[](void *o){
  cout << "in operator delete[]" << endl;
  free(o);
}

//重载方式3
//第一个参数size_t即使不适用，也必须有                          
void* operator new(size_t sz, String* s, int pos){
  return s + pos;
}
int main(){
  String *s = new String("abc");
  delete s;

  String *sr = new String[3];
  delete []sr;

  //开辟内存池，但是还没有调用过池里对象的构造方法                  
  String *ar = (String*)operator new(sizeof(String) * 2);
  //调用池里第一个对象的构造方法，不再开辟空间
  new(ar, 0)String("first0");
  //调用池里第二个对象的构造方法 ，不再开辟空间 
  new(ar, 1)String("first1");
  //调用池里第一个对象的析构方法，注意不会释放到内存
  (&ar[0])->~String();
  //调用池里第二个对象的析构方法，注意不会释放到内存
  (&ar[1])->~String();
  //下面语句执行前，内存池里的对象可以反复利用 
  operator delete(ar);

}