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简单的内存分配器
采用自定义的operator运算符实现自己的内存分配策略，在某些时候可以提高程序的效率。
C++中的new运算符，具体工作流程如下：
1.调用operator new申请原始内存
2.调用place new表达式，执行类的构造函数
3.返回内存地址
而delete操作符的工作是：
1.调用对象的析构函数
2.调用operator delete释放内存
例如：
#include <iostream>using namespace std;class Test{public: Test() { cout << "Test" << endl; } ~Test() { cout << "~Test" << endl; }};int main(int argc, char const *argv[]){ //这里的pt指向的是原始内存 Test *pt = static_cast<Test*>(operator new[] (5 * sizeof(Test))); for(int ix = 0; ix != 5; ++ix) { new (pt+ix)Test(); //调用定位new运算式 执行构造函数 } for(int ix = 0; ix != 5; ++ix) { pt[ix].~Test(); //调用析构函数，但是并未释放内存 } operator delete[] (pt); //释放内存}
这里提供一个简单的内存分配器基类，凡是继承该类的class均具有自定义的operator new 和 operator delete
此示例来自《C++Primer》第四版
大概思想是用static变量维持一个链表，管理空闲的内存块。
#ifndef CACHED_OBJECT_HPP#define CACHED_OBJECT_HPP#include <memory>#include <stdexcept>#include <iostream> //debugtemplate <typename T>class CachedObject{public: void *operator new(std::size_t); void operator delete(void *, std::size_t); virtual ~CachedObject() { }protected: T *next_;private: static void addToFreeList(T*); //将内存块加入链表 static std::allocator<T> alloc_;//内存分配器 static T *freeStore_; //空闲内存的链表 static const std::size_t chunk_;//一次分配的块数};template <typename T> std::allocator<T> CachedObject<T>::alloc_;template <typename T> T *CachedObject<T>::freeStore_ = NULL;template <typename T> const std::size_t CachedObject<T>::chunk_ = 24;template <typename T>void *CachedObject<T>::operator new(std::size_t sz){ if(sz != sizeof(T)) throw std::runtime_error("CachedObject: wrong size object in operator new"); std::cout << "operator new " << std::endl; //DEBUG //没有空闲内存 if(freeStore_ == NULL) { T *array = alloc_.allocate(chunk_); for(std::size_t ix = 0; ix != chunk_; ++ix) { addToFreeList(&array[ix]); } } //取出一块内存，从链表取出第一个元素 T *p = freeStore_; freeStore_ = freeStore_->CachedObject<T>::next_; return p;}template <typename T>void CachedObject<T>::operator delete(void *p, std::size_t){ std::cout << "operator delete " << std::endl; //DEBUG if(p != NULL) addToFreeList(static_cast<T*>(p));}template <typename T>void CachedObject<T>::addToFreeList(T *p){ //使用头插法 p->CachedObject<T>::next_ = freeStore_; freeStore_ = p;}#endif /* CACHED_OBJECT_HPP */
每次执行new时，调用我们自定义的operator new去空闲链表中取出一块内存，如果链表为空，则执行真正的申请内存操作。
每次delete时，把内存归还给链表。
这样减少了每次new都去申请内存的开销。
测试代码如下：
#include "CachedObject.hpp"#include <iostream>using namespace std;//使用继承的策略去使用这个内存分配器class Test : public CachedObject<Test>{};int main(int argc, char const *argv[]){ //调用自定义的new分配内存 Test *pt = new Test; delete pt; //调用默认的new和delete pt = ::new Test; ::delete pt; //不会调用自定义的new和delete pt = new Test[10]; delete[] pt; }
简单的内存分配器
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