c++ new 重载

于 2016-03-15 20:47:02 发布
阅读量1.1k 收藏
点赞数
分类专栏： linux下调试 
转自：

#include <cstdio>
#include <cstdlib>

void * operator new(size_t unSize)
{
    printf("operator new called\n");
    return malloc(unSize);
}
void * operator new[](size_t unSize)
{
    printf("operator [] called\n");
    return malloc(unSize);
}

void * operator new(size_t unSize, int nLine, const char * pFunc)
{
    printf("operator new called, line: %d, func: %s\n",
        nLine, pFunc);
    return malloc(unSize);
}
//注意：c++14才支持全局delete或delete【】有多个参数，参看参考资料2.下面两个delete不会覆盖全局的。
void operator delete(void * pMem,size_t unSize)
{
     printf("delete1: %u\n", unSize);
    free(pMem);
}
void operator delete[](void * pMem, size_t unSize)
{
          printf("delete[]: %u\n", unSize);
          free(pMem);
 }

class A
{
public:
    
    A(int a = 0) :
      _a(a)
      {   
          printf("constructor called\n");
      }  
     virtual ~A()
      {
          printf("~A()\n");
      }
      void * operator new(size_t unSize)
      {
          printf(" calledA\n");
          return malloc(unSize);
          
      }
     //注意：但是支持自定义类型操作符new或delete重载支持size_t参数。即要删除对象的大小delete,要删除对象数组大小delete[].。
      void operator delete(void * pMem, size_t unSize)
      {
          printf("delete2: %u\n", unSize);
          free(pMem);
      }
      void operator delete[](void * pMem, size_t unSize)
      {
          printf("delete[]: %u\n", unSize);
          free(pMem);
      }
      
private:
    
    int _a;
};

class B: public A
{
public:
    //隐式的为静态函数。
    void * operator new(size_t unSize, int nLine, const char * pFunc)
    {
        printf("operator new called, line: %d, fileB: %s\n",
            nLine, pFunc);
        printf("operator new: %u\n", unSize);
        //_b=0;
        return malloc(unSize);
    }
    
    ~B()
    {
        printf("~B()\n");
    }
    
    int _b;
    
    int _bb;
};

int main()
{
    A * pA = new A(10);
    printf("#######\n");
    
    A * pB = new (__LINE__, __FILE__) B();
    printf("#######\n");
    
    A * szA = new A[10];
    B *szB = new B[10];
    printf("#######\n");
    
    delete pA; 
    printf("#######\n");
    
    delete pB; 
    printf("#######\n");
    
    delete [] szA;
    printf("#######\n");
    
    delete [] szB;
    printf("#######\n");

//下面两个不是自定义类，没有类重载new.delete故只能调用全局的，本程序全局不支持size_t参数，故只能调用标准C++中的全局operate delete.故不会打印信息。
    char * pC = new char[10];
    delete [] pC; 

    char *pu = NULL;
    delete pu;
}
复制代码

gcc下运行结果：

复制代码 
 calledA
constructor called
#######
operator new called,
operator new: 16
constructor called
#######
operator [] called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
operator [] called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
#######
~A()
delete2: 8
#######
~B()
~A()
delete2: 16
#######
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
delete[]: 84//注意84=4+8*10，数组分配的堆空间，第一个int空间放数组个数，接下来顺序放对象
#######
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
delete[]: 164
  #######
operator [] called //调用覆盖的全局函数operate new [],打印信息。
                    //delete[]调用全局的。
复制代码

 说明：1 在vs中类中delete[]的size_t是8和16.不同编译器结果不同。理论上应该是数组大小*类型字节。

         2 如果基类有virtual析构函数，则传给operator delete的大小讲个怒被删除指针所指对象的动态类型而变化，如果没有声明为virtual，那么通过基类指针删除指向派生类对象，大小为基类大小。

总结：

1 malloc只是C函数，内部应该是使用类似deepalloc等，主要功能是分配原始内存，返回void*类型，需要显示转换为对应对象 类型指针。没有调用对象构造函数。C中函数本来就没有类没有构造函数。

   free释放回收堆空间。

2 C++中的new 和delete是操作符，A * pA = new A(10)分别调用下面两步：

先调用void * operator new(size_t unSize) （调用顺序：那个有就调用那个：类中重载了就调用类的，然后全局重载，最后是C++源码中的全局函数）分配原始内存，未初始化的。里面可以调用malloc或者类似deapalloc来分配内存。

在调用A的构造函数，用初始化参数初始化。

delete pA;也分两步：

先调用A析构函数；

在调用void operator delete(void * pMem)（调用顺序同上面operator new）,释放内存。可调用free实现或者其他实现。

3 operator new，operator delete隐式静态函数，写不写static都是静态的。

为什么必须是静态的呢？因为他们要么在构造对象前使用要么在析构后使用。属于类的函数，不是对象的函数。

4 operator new中传入的大小是怎么获得的呢，我觉得类似于sizeof(类型名)

关于sizeof不需要实例对象，我觉得类为实例化编译器不会给成员变量分配空间，但应该有个地方放的声明，标明变量类型等。

还有，sizeof大小不包括静态成员变量，静态变量一般放在静态区，不属于对象。没有成员变量的类大小为1，有虚函数就要多4个字节（虚函数表指针）。

 

最后小结一下，new 和delete都是内建的操作符，语言本身所固定了，无法重新定制。但它所调用的内存分配/释放的函数，即operator new和operator delete可以被重载

ps：

从汇编代码可看出：对单个堆对象调用delete和对堆对象数组调用delete[]可以发现，两种情况最主要的差别是在调用析构代理函数时传递的对象首地址，用delete析构单个对象是传进的堆空间首地址(也是堆对象首地址),而用delete[]析构对象数组时传递的是偏移堆空间首地址4byte处内存地址(即堆空间中第一个对象首地址，前四个字节是个int型，放的数组大小，即对象个数)。因此，在释放单个对象时调用delete[]，或者释放对象数组时调用delete,都会造成错误，应该配对使用。


#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;

/* 重载new应返回void*类型，如果内存分配请求成功，就返回指向内存的指针；
 * 如果失败，则遵循规定抛出一个std::bad_alloc类型的异常
 * 重载operator new需要注意的一些问题，参见：
 * http://blog.youkuaiyun.com/xushiweizh/archive/2006/11/19/1395783.aspx
 * 重载delete以void*为参数，
 */

/* 重载了全局的new操作符 */
void* operator new (unsigned int size)
{
    cout << "::new" << endl;
    cout << size << endl;
    if(!size)
        size = 1;
    void *mem = malloc(size);
    cout << mem << endl;
    return mem;
}

/* 重载了全局的delete操作符 */
void operator delete (void *ptr)
{
    cout << "::delete" << endl;
    cout << ptr << endl;
    if(!ptr)
        return;
    free(ptr);
}

class Point {
public:
    Point(int x = 1, int y = 1)
    {
        this->x = x;
        this->y = y;
    }
    ~Point() {};

    /* 重载类Point的new操作符 */
    void* operator new (unsigned int size)
    {
        /* Point类可能会被继承，派生类使用继承的new
         * 可能导致错误，将这些情况交给全局的new处理
         */
        if(size != sizeof(Point))
            return ::operator new(size);

        cout << "Point::new" << endl;
        cout << size << endl;
        if(!size)
            size = 1;
        void *mem = malloc(size);
        cout << mem << endl;
        return mem;
    }

    /* 重载类Point的delete操作符 */
    void operator delete (void *ptr)
    {
        /* 对于空指针，不进行处理 */
        if(ptr == NULL)
            return;

        cout << "Point::delete" << endl;
        cout << ptr << endl;
        if(!ptr)
            return;
        free(ptr);
    }

    /* 重载类Point的new[]操作符 */
    void* operator new[] (unsigned int size)
    {
        cout << "Point::new" << endl;
        cout << size << endl;
        if(!size)
            size = 1;
        void *mem = malloc(size);
        cout << mem << endl;
        return mem;
    }

    /* 重载类Point的delete[]操作符 */
    void operator delete[] (void *ptr)
    {
        cout << "Point::delete" << endl;
        cout << ptr << endl;
        if(!ptr)
            return;
        free(ptr);
    }

    /* 重载<<操作符 */
    friend ostream& operator << (ostream& s, Point& p);
private:
    int x;
    int y;
};

ostream& operator << (ostream& s, Point& p)
{
    s << p.x << " " << p.y;
    return s;
}

int main()
{
    cout << "sizeof(Point) = " << sizeof(Point) << endl;

    /* 使用类的new操作符
     * 一次申请一个元素
     * 传入new的size值与实际需要的空间相等
     */
    Point *p = new Point;
    cout << p << endl;

    cout << endl << "---------------------" << endl << endl;

    /* 一次申请多个元素时
     * 实际传入new的size值比需要的空间多4个字节
     * 这第一个字节用于存储分配的个数
     * 用户实际使用的空间从第二个字节开始
     */
    Point *p2 = new Point[2];
    cout << p2 << endl;
    int *intp = (int*)p2;
    delete p;

    /* 连续的16个字节存储的两个Point
     * 构造Point时默认x、y为1
     * 以下四条语句输出均为1
     */
    cout << *intp << endl;
    cout << *(intp + 1) << endl;
    cout << *(intp + 2) << endl;
    cout << *(intp + 3) << endl;

    /* 分配的起始地址前一个字节存储分配个数 */
    cout << *(intp - 1) << endl;

    /* 释放p2指向的内存空间，传入地址第一字节为分配的个数(2)
     * 根据申请单个元素空间和申请多个元素空间的不同，故释放
     * 时使用的操作符要与申请时使用的对应
     */
    delete []p2;

    cout << endl << "---------------------" << endl << endl;

    /* 使用重载的全局new 与 delete */
    int *ip = new int;
    delete ip;

    return 0;
}

评论
添加红包

请填写红包祝福语或标题

个

红包个数最小为10个

元

红包金额最低5元

当前余额3.43元 前往充值 >
需支付：10.00元
成就一亿技术人!
领取后你会自动成为博主和红包主的粉丝 规则
hope_wisdom
发出的红包
实付元
使用余额支付
点击重新获取
扫码支付
钱包余额 0

抵扣说明：

1.余额是钱包充值的虚拟货币，按照1:1的比例进行支付金额的抵扣。
2.余额无法直接购买下载，可以购买VIP、付费专栏及课程。

余额充值