placement new (转)

有关placement new                                             作者: hzh512

1. placement new的含义 placement new 是重载operator new 的一个标准、全局的版本,它不能够被自定义的版本代替(不像普通版本的operator new 和 operator delete能够被替换)。
void *operator new( size_t, void *p ) throw()    

{

return p;

}


placement new的执行忽略了size_t参数,只返还第二个参数。其结果是允许用户把一个对象放到一个特定的地方,达到调用构造函数的效果。
和其他普通的new不同的是,它在括号里多了另外一个参数。

比如: Widget * p = new Widget; - - - - - - - - - //ordinary new pi = new (ptr) int; pi = new (ptr) int;     //placement new
括 号里的参数ptr是一个指针,它指向一个内存缓冲器,placement new将在这个缓冲器上分配一个对象。Placement new的返回值是这 个被构造对象的地址(比如括号中的传递参数)。placement new主要适用于:在对时间要求非常高的应用程序中,因为这些程序分配的时间是确定 的;长时间运行而不被打断的程序;以及执行一个垃圾收集器 (garbage collector)。

2. new 、operator new 和 placement new 区别 new :不能被重载,其行为总是一致的。它先调用operator new分配内存,然后调用构造函数初始化那段内存。
operator new:要实现不同的内存分配行为,应该重载operator new,而不是new。
delete和operator delete类似。

delete首先调用对象的析构函数,然后调用operator delete释放掉所使用的内存。

placement new:

只是operator new重载的一个版本。它并不分配内存,只是返回指向已经分配好的某段内存的一个指针。因此不能删除它,但需要调用对象的析构函数。

3. new 操作符的执行过程   

(1). 调用operator new分配内存 ;   

(2). 调用构造函数生成类对象;   

(3). 返回相应指针。


operator new 就像operator+一样,是可以重载的。如果类中没有重载operator new,那么调用的就是全局的::operator new来完成堆的分 配。同理,operator new[]、operator delete、operator delete[]也是可以重载的,其实 operator new也是operator new的一个重载的版本,只是很少用而已。如果你想在已经分配的内存中创建一个对象,使用new时行不通 的。也就是说placement new允许你在一个已经分配好的内存中(栈或者堆中)构造一个新的对象。原型中void*p实际上就是指向一个已经分配 好的内存缓冲区的的首地址。

4.  Placement new 存在的理由

(1).用Placement new 解决buffer的问题


问 题描述:用new分配的数组缓冲时,由于调用了默认构造函数,因此执行效率上不佳。若没有默认构造函数则会发生编译时错误。如果你想在预分配的内存上创建 对象,用缺省的new操作符是行不通的。要解决这个问题,你可以用placement new构造。它允许你构造一个新对象到预分配的内存上。


(2).增大时空效率的问题 使用new操作符分配内存需要在堆中查找足够大的剩余空间,显然这个操作速度是很慢的,而且有可能出现无法分配内存的异常(空间不够)。 placement new 就可以解决这个问题。我们构造对象都是在一个预先准备好了的内存缓冲区中进行,不需要查找内存,内存分配的时间是常数;而且不会出现在程序运行中途出现内 存不足的异常。所以,placement new非常适合那些对时间要求比较高,长时间运行不希望被打断的应用程序。

5. 使用步骤 在很多情况下,placement new的使用方法和其他普通的new有所不同。这里提供了它的使用步骤。
第一步  缓存提前分配 有三种方式: 1.为了保证通过placement new使用的缓存区的memory alignmen(内存队列)正确准备,使用普通的new来分配它:在堆上进行分配
class Task ;
char * buff = new [sizeof(Task)]; //分配内存
(请注意auto或者static内存并非都正确地为每一个对象类型排列,所以,你将不能以placement new使用它们。)


2.在栈上进行分配
class Task ; char buf[N*sizeof(Task)]; //分配内存
3.还有一种方式,就是直接通过地址来使用。(必须是有意义的地址)
void* buf = reinterpret_cast<void*> (0xF00F);


第二步:对象的分配
在刚才已分配的缓存区调用placement new来构造一个对象。
Task *ptask = new (buf) Task

 

第三步:使用 按照普通方式使用分配的对象:
ptask->memberfunction();
ptask-> member;
//...


第四步:对象的析构
一旦你使用完这个对象,你必须调用它的析构函数来毁灭它。按照下面的方式调用析构函数:
ptask->~Task(); //调用外在的析构函数


第五步:释放
你可以反复利用缓存并给它分配一个新的对象(重复步骤2,3,4)如果你不打算再次使用这个缓存,你可以象这样释放它:
delete [] buf;
跳过任何步骤就可能导致运行时间的崩溃,内存泄露,以及其它的意想不到的情况。如果你确实需要使用placement new,请认真遵循以上的步骤。

 

 

C++ 编程语言中有一种叫做new的术语。不过这一概念是比较模糊的,有些人把它理解为new函数,但是有的人又会把它理解为new运算符。那么它的真正含义又是如何的呢?在这里我们将会通过对C++ new用法的介绍,帮助大家一起分析一下。

  C++ new用法之一 new运算符

  最常用的是作为运算符的new,比如:

 

string *str = new string(“test new”);

 

  作为运算符,new和sizeof一样,是C++内置的,你不能对它做任何的改变,除了使用它。

  new会在堆上分配一块内存,并会自动调用类的构造函数。

  C++ new用法之二 new函数

  第二种就是new函数,其实new运算符内部分配内存使用的就是new函数,原型是:

 

void *operator new(size_t size);

 

  new函数返回的是一个void指针,一块未经初始化的内存。如你所见,这和C语言的malloc行为相似,你可以重载new函数,并且增加额外的参数,但是必须保证第一个参数必须是size_t类型,它指明了分配内存块的大小,C++允许你这么做,当然一般情况下这是不必要的。如果重载了new函数,在使用new操作符时调用的就是你重载后的new函数了。

  如果使用new函数,和语句string *str = new string(“test new”)相对的代码大概是如下的样子:

 

1.string *str = (string*)operator new(sizeof(string)); 2.str.string(“test new”); 3.// 当然这个调用时非法的,但是编译器是没有这个限制的

 

  这还不算完,还有第三种的new存在。

  C++ new用法之三 placement new

  第三种,placement new,这也是new作为函数的一种用法,它允许你在一块已存在的内存上分配一个对象,而内存上的数据不会被覆盖或者被你主动改写,placement new同样由new操作符调用,调用格式是:

 

new (buffer) type(size_t size);

 

  先看看下面的代码:

 

4.char str[22]; 5.int data = 123; 6.int *pa = new (&data) int; 7.int *pb = new (str) int(9);

 

  结果*pa = 123(未覆盖原数据),而*pb = 9(覆盖原数据),可以看到placement new 并没有分配新的内存,也可以使用在栈上分配的内存,而不限于堆。

  为了使用placement new 你必须包含或者

  其实placement new和第二种一样,只不过多了参数,是函数new的重载,语法格式为:

 

void *operator new(size_t, void* buffer);

 

  它看起来可能是这个样子:

 

void *operator new(size_t, void* buffer) { return buffer;}

 

  和new对应的就是delete了,需要回收内存啊,不然就泄漏了,这个下次再写吧,回忆一下今天的内容先。

  总结

  1. 函数new   void *operator new(size_t size); 在堆上分配一块内存,和placement new(void *operator new(size_t, void* buffer)); 在一块已经存在的内存上创建对象,如果你已经有一块内存,placement new会非常有用,事实上,它STL中有着广泛的使用。   2. 运算符new   最常用的new,没什么可说的。   3. 函数new不会自动调用类的构造函数,因为它对分配的内存类型一无所知;而运算符new会自动调用类的构造函数。   4. 函数new允许重载,而运算符new不能被重载。   5. 紧接着就是对应的delete。

  以上就是对C++ new用法的详细介绍

posted on 2013-03-03 19:56  侠骨豪情  阅读(243)  评论(0编辑  收藏  举报