• 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 classconstructor of Xdestructor of Xoperator 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

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