c++内存分配接口

Posted 2023-02-23 zkccpro

c++内存分配接口

很久之前的博客中我们谈到过c++中，new和delete的调用路径。但今天的介绍是更进一步的，希望读者可以了解到：我们自己也可以”重载“new、delete关键字的行为，为自定义的类设计独特的分配内存策略。

首先，需要回顾一下c++内存分配的接口。

图1 c++内存分配调用关系

可以这样理解：当你设计一个类时，如果类中有重载operator new，编译器会优先调用你设计的operator new分配内存；如果类内没有重载operator new，则调用全局的operator new。

当然，你也可以重载全局的::operator new，但这样就会影响到所有命名空间下new的使用了。这。。。杀伤力有点大，所以一般不会重载全局operator new。

delete和new类似（注意析构函数和释放内存的顺序相反），就不多说了。下面介绍两种常用的内存分配用法：

1. A::operator new（重载类内operator new）

重载类内operator new的效果已经很清楚了，可以避免分配该类实例内存时直接调用全局operator new，从而可以在其中加上一些自己想要的分配逻辑。

那么，到底啥时候需要自己设计一个类的分配内存逻辑呢——当一个类需要频繁地创造、销毁实例时，产生内存碎片的同时也会带来一点时间上的性能损耗。所以，这就需要对象池来统一管理这个类的内存。stl的alloc/allocator就实现了高效的对象池，几乎所有标准库容器的内存管理都是这样管理的。

operator delete也是如此，要和对象池的操作配套的。

2. placement new

placement new和上面就不太一样了。。并没有对应的“placement delete”，placement new并不分配内存，而只是把对象“放置”（构造）到已分配好的内存上。比如：

char* buf=new char[sizeof(A)];
A* a=new(buf) A();//只是调用了A的ctor，并没有分配内存

但你会发现这和现代c++的建议不符：实例的初始化尽量在一处完成。所以现代c++不太建议这样做，碰到这种写法知道是咋回事就行啦！毕竟可能还有历史遗留问题或者必须要这么用的极端情况呢。