Item 52: Write placement delete if you write placement new
“placement new”通常是专指指定了位置的new(std::size_t size, void *mem)
,用于vector
申请capacity
剩余的可用内存。 但广义的”placement new”指的是拥有额外参数的operator new
。
new
和delete
是要成对的,因为当构造函数抛出异常时用户无法得到对象指针,因而delete
的责任在于C++运行时。 运行时需要找到匹配的delete
并进行调用。因此当我们编写了”placement new”时,也应当编写对应的”placement delete”, 否则会引起内存泄露。在编写自定义new
和delete
时,还要避免不小心隐藏它们的正常版本。
当构造函数抛出异常时,C++会调用与new
同样签名的delete
来撤销new
。但如果我们没有声明对应的delete
:
class Widget{
public:
static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& log) throw(std::bad_alloc);
Widget(){ throw 1; }
};
Widget *p = new(std::cerr) Widget;
构造函数抛出了异常,C++运行时尝试调用delete(void *mem, std::ostream& log)
, 但Widget
没有提供这样的delete
,于是C++不会调用任何delete
,这将导致内存泄露。 所以在Widget
中需要声明同样签名的delete
:
static void operator delete(void *mem, std::ostream& log);
但客户还可能直接调用delete p
,这时C++运行时不会把它解释为”placement delete”,这样的调用会使得Widget
抛出异常。 所以在Widget
中不仅要声明”placement delete”,还要声明一个正常的delete
。
class Widget{
public:
static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& log) throw(std::bad_alloc);
static void operator delete(void *mem, std::ostream& log);
static void operator delete(void *mem) throw();
Widget(){ throw 1; }
};
这样,无论是构造函数抛出异常,还是用户直接调用delete p
,内存都能正确地回收了。
在Item 33中提到,类中的名称会隐藏外部的名称,子类的名称会隐藏父类的名称。 所以当你声明一个”placement new”时:
class Base{
public:
static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& log) throw(std::bad_alloc);
};
Base *p = new Base; // Error! Base *p = new (std::cerr) Base; // OK
普通的new
将会抛出异常,因为”placement new”隐藏了外部的”normal new”。同样地,当你继承时:
class Derived: public Base{
public:
static void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc);
};
Derived *p = new (std::clog) Derived; // Error! Derived *p = new Derived; // OK
这是因为子类中的”normal new”隐藏了父类中的”placement new”,虽然它们的函数签名不同。 但Item 33中提到,按照C++的名称隐藏规则会隐藏所有同名(name)的东西,和签名无关。
为了避免全局的”new”被隐藏,先来了解一下C++提供的三种全局”new”:
void* operator new(std::size_t) throw(std::bad_alloc); // normal new void* operator new(std::size_t, void*) throw(); // placement new void* operator new(std::size_t, const std::nothrow_t&) throw(); // 见 Item 49
为了避免隐藏这些全局”new”,你在创建自定义的”new”时,也分别声明这些签名的”new”并调用全局的版本。 为了方便,我们可以为这些全局版本的调用声明一个父类StandardNewDeleteForms
:
class StandardNewDeleteForms {
public:
// normal new/delete static void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) { return ::operator new(size); }
static void operator delete(void *pMemory) throw() { ::operator delete(pMemory); }
// placement new/delete static void* operator new(std::size_t size, void *ptr) throw() { return ::operator new(size, ptr); }
static void operator delete(void *pMemory, void *ptr) throw() { return ::operator delete(pMemory, ptr); }
// nothrow new/delete static void* operator new(std::size_t size, const std::nothrow_t& nt) throw() { return ::operator new(size, nt); }
static void operator delete(void *pMemory, const std::nothrow_t&) throw() { ::operator delete(pMemory); }
};
然后在用户类型Widget
中using StandardNewDeleteForms::new/delete
即可使得这些函数都可见:
class Widget: public StandardNewDeleteForms { // inherit std forms public:
using StandardNewDeleteForms::operator new;
using StandardNewDeleteForms::operator delete;
static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& log) throw(std::bad_alloc); // 自定义 placement new static void operator delete(void *pMemory, std::ostream& logStream) throw(); // 对应的 placement delete };
本文地址:http://harttle.com/2015/09/22/effective-cpp-52.html