New/Delete 进阶（重载I）

关于我们为什么要重载new和delete，我想看过我前一基础篇的朋友，应该都知道了。最基本的原因就是我们想控制内存分配的过程。

如果你要问更详细的条条框框，来解释重载new/delete可以做什么的话，我推荐你去读读《Effective C++》条款50。

这里我不想描述这些书本上已经有的东西，而是想记录一些我实战中的经验。

重载new和delete需要注意些什么 a. 我们知道，内存分配在C中是由两个函数实现的，而在C++中是由两个操作符实现的。所以在我们重载new和delete的时候就应该遵守一定的编程规则：

• 不要分配一个size为0的内存，因为C++要在你分配的这块内存上执行constructor，所以如果你这样做，你的程序会崩溃；
• delete一个NULL指针的时候，应该立即返回成功，你不要指望用户会做NULL判断，在把要delete的指针传给你；
• 在new的时候，你要决定，是否要处理内存不足的情况，如果这样，你应该自己设定一个new-handler;

b. 重载了new，就应该重载一个对应的delete，即使这个delete仅仅是作为系统delete的一个代理。这样可以避免我们犯错误。特别是在我们重载一个placement new时。

从“基础”篇，我们知道，new一个对象包含两个过程，一是分配内存，二是执行对象的constructor。如果constructor执行失败的话（抛出了异常，比如在constructor里面，我们还有一个内存分配，但是没得到），编译器会帮我们调用对应的delete去释放分配得到的内存。什么是对应的delete？就是有相同的signature。

比如：void * operator new (size_t size, Pool *memPool),  它对应的delete就是 void operator delete(void *p， Pool *memPool)。

这里要注意的是，这种情况只发生在new的过程中，在真正的delete时，你可以调用系统默认的delete。所以编译器不会报错，如果你没有实现一个对应的delete，因为在你的代码中，你是用系统提供的delete操作符进行内存回收的。

c. 大部分情况下，我们重载的都是C++默认的，也就是那个抛出异常的new。这里要注意的就是，这个new在G++中，不允许你返回一个NULL（在Visual C++中，你可以）。这意味着什么呢？

还记得我们提到过的，编译器会为我们在new后面添加代码来调用对象的constructor吗？对的，G++之所以不允许你返回NULL，是因为这是个抛出异常的new，你只能通过异常来通知用户，出现了错误，如果你返回NULL，编译器添加的代码就会在0地址去执行constructor，这样......

为什么在Visual C++中，我们可以呢？这是因为Visual C++添加的代码中，包含了一个NULL 判断，如果是NULL， 它就跳过constructor，而返回这个NULL 到客户那里。

你可定会问，我们都不用异常，那怎么办？有没有解决方案？别急，当然有，如果没有，那g++不就是太挫了？你只要在你的编译参数中加入 -fcheck-new 就可以了。

从这里你可以看到，虽然C++提供了不抛出异常的new，但是它并不鼓励我们用它。相反，它让抛出异常的new包含了这部分功能。这就是为什么，在现实中，我们很少看到有人用C style的new。

d. 有没有试过对一个delete过的对象，再调用它的虚函数，比如：

class A {

public:

A() { cout << "A constructor." << endl; }

virtual ~A() { cout << "A destructor." << endl; }

virtual void test() { cout <<

 

猜猜结果........................当然是segment fault :)

为什么？因为delete后，pB的vtable指针已经被设置成NULL了。那么是谁设置的呢？我们的destructor没这个动作，那么肯定是operator delete做的了。

是不是呢？

好的，我们来试试这个类：

class A {

public:

A() { cout << "A constructor." << endl; }

virtual ~A() { cout << "A destructor." << endl; }

virtual void test() { cout <<

 

再试试....嗯，你可以看见，你成功了，程序正常结束。这就是野指针的危害，也是为什么，我们总是被教导，把delete过的指针设置为NULL。

各位看看还有什么问题。嗯，在多线程程序中，把delete过的指针设置成NULL，并不能解决所有问题。

那我们应该怎么做？

这里有见很好玩的事情，就是你delete一个对象两次，那个对象的destructor并不会被调用两次。第二次调用会在第一次调用结束后也相应的结束了，它什么也不做。

所有这里就提醒我们，在destructor中，把constructor中设置的初始值都reset掉。这样会让我们的程序更加健壮。

你们可以自己写代码试试。这里所有的秘密都是基于我在基础篇写的东西。

 

e. 你在父类中重载了new和delete，子类中还要做类似的事情吗？

其实这是个函数范围的问题。类也是一个scope（范围），一个继承体系也会继承类的范围，特别是public的函数，包括static函数。

所以，如果子类和父类的new/delete做同样的事情，那么你不需要再写一遍。

 

累了，今天就写到这里，下一篇，我将给大家介绍一个设计模式，它可以帮助我们为一个memory pool 设计一个接口，以方便用户使用。