条款八: 写operator new和operator delete时要遵循常规
自己重写operator new时(条款10解释了为什么有时要重写它),很重要的一点是函数提供的行为要和系统缺省的operator new一致。实际做起来也就是:要有正确的返回值;可用内存不够时要调用出错处理函数(见条款7);处理好0字节内存请求的情况。此外,还要避免不小心隐藏了标准形式的new,不过这是条款9的话题。
有关返回值的部分很简单。如果内存分配请求成功,就返回指向内存的指针;如果失败,则遵循条款7的规定抛出一个std::bad_alloc类型的异常。operator new实际上会不只一次地尝试着去分配内存,它要在每次失败后调用出错处理函数,还期望出错处理函数能想办法释放别处的内存。只有在指向出错处理函数的指针为空的情况下,operator new才抛出异常。
c++标准要求,即使在请求分配0字节内存时,operator new也要返回一个合法指针。
非类成员形式的operator new的伪代码看起来会象下面这样:
void * operator new(size_t size) // operator new还可能有其它参数
{ if (size == ) { // 处理0字节请求时,
size = ; // 把它当作1个字节请求来处理
}
while () {
分配size字节内存; if (分配成功)
return (指向内存的指针); // 分配不成功,找出当前出错处理函数
new_handler globalhandler = set_new_handler();
set_new_handler(globalhandler); if (globalhandler) (*globalhandler)();
else throw std::bad_alloc();
}
}
处理零字节请求的技巧在于把它作为请求一个字节来处理。
operator new经常会被子类继承,这会导致某些复杂性。大多数针对类所写的operator new(包括条款10中的那种)都是只为特定的类设计的,不是为所有的类,也不是为它所有的子类设计的。这意味着,对于一个类x的operator new来说,函数内部的行为在涉及到对象的大小时,都是精确的sizeof(x):不会大也不会小。但由于存在继承,基类中的operator new可能会被调用去为一个子类对象分配内存:
class base {
public:
static void * operator new(size_t size);
...
}; class derived: public base // derived类没有声明operator new
{ ... }; // derived *p = new derived; // 调用base::operator new
如果base类的operator new不想费功夫专门去处理这种情况——这种情况出现的可能性不大——那最简单的办法是把这个“错误”数量的内存分配请求转给标准operator new来处理,象下面这样:
void * base::operator new(size_t size)
{
if (size != sizeof(base)) // 如果数量“错误”,让标准operator new
return ::operator new(size); // 去处理这个请求
// ... // 否则处理这个请求
}
如果想控制基于类的数组的内存分配,必须实现operator new的数组形式——operator new[]
重写operator new(和operator new[])时所有要遵循的常规就这些。对于operator delete(以及它的伙伴operator delete[]),情况更简单。所要记住的只是,c++保证删除空指针永远是安全的,所以你要充分地应用这一保证。下面是非类成员形式的operator delete的伪代码:
void operator delete(void *rawmemory)
{
if (rawmemory == ) return; //如果指针为空,返回
// 释放rawmemory指向的内存; return;
}
假设类的operator new将“错误”大小的分配请求转给::operator new,那么也必须将“错误”大小的删除请求转给::operator delete:
class base { // 和前面一样,只是这里声明了
public: // operator delete
static void * operator new(size_t size);
static void operator delete(void *rawmemory, size_t size);
...
}; void base::operator delete(void *rawmemory, size_t size)
{
if (rawmemory == ) return; // 检查空指针 if (size != sizeof(base)) { // 如果size"错误",
::operator delete(rawmemory); // 让标准operator来处理请求
return;
} 释放指向rawmemory的内存; return;
}
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