• 自在存储区和堆

• placement-new、new operator、operator new

  • 区别
  • demo1:operator new/operator delete 应用
• new 与 malloc

自在存储区和堆

• 参考：https://stackoverflow.com/que…
• 参考：https://www.quora.com/What-is…
• 参考：https://www.cnblogs.com/qg-wh…
• 参考：https://blog.csdn.net/nie1994…

• 两种动态内存区域。

  • heap

  • free store

    C++ 的内存布局

• 堆（malloc/free）、栈、自在存储区（new delete）、全局 / 动态存储区、常量存储区

free store 和 heap 的区别（语言背景角度）

• malloc在堆上调配的内存块，应用 free 开释内存，而 new 所申请的内存则是在自在存储区上，应用 delete 来开释

  • 精确来说 free store 对应的是 operator new
• free store 和 headp 是不同内存区域吗（操作系统角度）

多角度探讨异同

• （编译器上）大部分 C ++ 编译器 默认应用堆来实现自在存储。也就是说这个时候说它是在堆上还是在自在存储区上都对。

• （语言背景）堆是 C 或操作系统概念。自在存储区是 C ++ 形象进去的逻辑概念。

  • C++ 提出该概念更加强调了这两种内存自在调配不应该被互操作，且 C ++ 使得内存自在调配更加灵便（placement-new）。
  • C++ 中应用 malloc 和 free 在技术上是可能的（偶然有用），但这种 做法应该防止或至多是孤立的。

• （程序角度）

  • free store：对象的生命周期 能够小于 调配存储空间的工夫（即 free store 能够在不立刻初始化的状况下分配内存，并且能够再不立刻开释内存的状况下销毁对象）

  • heap：尽管默认的全局 new 和 delete（注：特指::operator new）可能由特定编译器依据 malloc 和 free 实现，但堆与闲暇存储不同，并且在一个区域（heap or free store）中调配的内存不能在另一个区域中平安地开释。

    • 从堆 (malloc 进去的) 中的内存能够用 placement-new 结构和 显式析构 ，这样的话对于free store 对象生存期的阐明再这里也实用。

placement-new、new operator、operator new

• 参考：https://blog.51cto.com/yiluoh…
• * 参考：https://www.cnblogs.com/luxia…

区别

• new operator/delete operator就是 new 和delete操作符 ，而operator new/operator delete 是函数。（注：不是很精确，然而很帮忙了解）

• new operator（操作符）

  • 作用：调配足够的空间（调用 operator new），并且调用对象的构造函数

  • 执行过程：

    • 调用 operator new 分配内存
    • 调用构造函数生成类对象
    • 返回相应指针
  • 重载：不能够被重载
  • new operator 与 delete operator 的行为是不可能也不应该被扭转，这是 C ++ 规范作出的承诺

• operator new（函数）

  • 作用：分配内存，但不执行结构

  • 重载：能够重载。

    • 返回类型必须申明为void*
    • 第一个参数类型必须为表白要求调配空间的大小（字节），类型为size_t
    • 能够带其它参数
  • 特例：placement new就是 `operator new 的重载。不分配内存，而是利用已有内存
  • 全局：::operator new，通用操作，在 heap 中调配
  • operator new 与 operator delete 和 C 语言中的 malloc 与 free 对应，只负责调配及开释空间，然而不可能穿插应用，因为一个对象是 free store 另一个是 heap。

• placement-new

  • 作用：容许用户把一个对象放到一个特定的中央，达到调用构造函数的成果

  • 重载：placement new 是重载 operator new 的一个规范、全局的版本，它不可能被自定义的版本代替.（不像一般版本的 operator new 和operator delete可能被替换）

    • 也就是不能重载笼罩
  • 签名：void *operator new(size_t, void * p) throw() { return p;}
  • placement-new 执行时，疏忽了 size_t，该参数没有作用。只应用和返回void* p。

  • 应用场景：

    • buffer 性能进步：间接 new 一个数组当缓冲区，会调用构造函数，影响性能。能够先预调配一块内存，之后用 placement-new 结构
    • 节俭了堆中找足够大的空间 的工夫。placement-new的内存调配是常数工夫，因为曾经调配好了。

  • 辨别一般 new:

    • Widget * p = new Widget; //ordinary new
    • pi = new (ptr) int; pi = new (ptr) int; //placement new

为什么有必要写本人的 operator new 和 operator delete？

• 效率。具体看《Effective C++》中的第二章内存治理

Placement new 应用步骤

• 步骤 1：调配缓存空间，有三种形式

  1. 堆中获取

     • char * buff = new [N*sizeof(Task)]; // 分配内存

  2. 栈上获取

     • char buf[N*sizeof(Task)]; // 分配内存

  3. 间接用地址。（地址必须有有意义）

     • void* buf = reinterpret_cast<void*> (0xF00F);

• 步骤 2：对象的结构

  • Task *ptask = new (buf) Task

• 步骤 3：应用

  • ptask->memberfunction();

• 步骤 4：对象的析构

  • ptask->~Task();
  • 必须显示调用析构

• 步骤 5：开释缓存空间

  • 能够重复利用缓存并给它调配一个新的对象（反复步骤 2，3，4）
  • delete [] buf;

• 如果你的确须要应用 placement new，请认真遵循以上的步骤。

demo1:operator new/operator delete 应用

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

class X
{
public:
    X() { cout<<"constructor of X"<<endl;}
    ~X() { cout<<"destructor of X"<<endl;}

    void* operator new(size_t size,string str)
    {
        cout<<"operator new size"<<size<<"with string"<<str<<endl;
        return ::operator new(size);
    }

    void operator delete(void* pointee)
    {
        cout<<"operator delete"<<endl;
        ::operator delete(pointee);
    }
private:
    int num;    // 4 字节
};

int main()
{
    // 调用 new 操作符（留神不是 operator new）, 这里须要传入 行将调用 operator new 所需的第二个参数，size 参数 new 操作符会本人给
    X *px = new("A new class") X;
    delete px;
    return 0;
}

operator new size 4 with string A new class
constructor of X
destructor of X
operator delete

• 后果解析

  • X *px = new("A new class") X;中，调用的是 new 操作符（留神不是 operator new）, 这里须要传入 行将调用 operator new 所需的第二个参数，size 参数 new 操作符会本人给
  • delete px;（为delete operator）时，先调用析构函数，再调用operator delete

new 与 malloc

• https://www.cnblogs.com/qg-wh…