cpp的new实现

本文探讨了C++中的placement new,它用于在指定内存中构造对象,以避免内存碎片。文章提到了placement new在处理频繁创建和销毁相同数据结构场景中的应用,并对比了operator new与malloc的区别。此外,还介绍了new操作的异常处理行为。

前言

学习自用,目前这篇文章理解还挺初级的,等以后再改善把

文末的参考资料都是好文,[1]为malloc(0),面试常问,[2]为C++placement new相关

正文

placement new作用:在指定内存里进行对象构造

placement new应用场景:

  1. cpp里new的实现

  2. 如果有不断相同数据结构创建并被销毁,可以用placement new来代替new,这样操作系统就不会每次去找另外的空间而造成内存碎片了

空间申请有operator new和malloc两种操作,两种方法功能基本一致,但不同的系统实现方式不一样

cpp new的实现:

new相当于是operator new和调用构造函数的复合操作。如下代码

Complex *pc = new Complex(1,2);
//等价于:
Complex *pc;
try {
  void *mem = operator new( sizeof(Complex) );
  pc = static_cast<Complext *>(mem);
  pc->Complex::Complex(1,2);
}
catch( std::bad_alloc ) {/*如果allocation失败,就不执行constructor*/}

如果分配空间不足:

new的话默认会抛出bad_alloc异常,

A* a = new(std::nothrow) A; 则直接返回NULL,malloc会返回一个空指针

typedef void (*new_handler)();//抛出异常之前会先调用一个可以由你指定的handler方法
new_handler set_new_handler(new_handler p) 
在C++中,线性表是一种基础的数据结构,通常可以使用数组(Array)或链表(Linked List)来实现。这里分别给出简单版本的数组和链表实现。 ### 1. 数组实现 (动态数组 - std::vector) ```cpp #include <iostream> #include <vector> // 数组版本的线性表 class ArrayLinearList { public: // 构造函数,初始化大小 ArrayLinearList(size_t size) : data(size), capacity(size) {} // 添加元素到列表尾部,自动扩容 void push_back(int value) { if (data.size() == capacity) { resize(capacity * 2); // 扩容两倍 } data.push_back(value); } // 访问指定索引的元素 int get(int index) const { return data[index]; } private: std::vector<int> data; size_t capacity; // 当前存储容量 void resize(size_t new_capacity) { data.resize(new_capacity); } }; int main() { ArrayLinearList list(5); list.push_back(1); list.push_back(2); std::cout << "Element at index 0: " << list.get(0) << std::endl; return 0; } ``` ### 2. 链表实现 (单向链表) ```cpp #include <iostream> // 单向链表节点 struct ListNode { int val; ListNode* next; ListNode(int x) : val(x), next(nullptr) {} }; // 链表版本的线性表 class LinkedListLinearList { public: void push_back(int value) { ListNode* newNode = new ListNode(value); if (!head) { head = newNode; } else { ListNode* current = head; while (current->next) { current = current->next; } current->next = newNode; } } // 返回当前链表长度,如果为空则返回0 size_t size() const { size_t count = 0; for (ListNode* node = head; node != nullptr; ++node, ++count) {} return count; } private: ListNode* head; }; int main() { LinkedListLinearList list; list.push_back(1); list.push_back(2); std::cout << "Length of the list: " << list.size() << std::endl; return 0; } ```
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