c++ - 使用自定义分配器调用对象构造函数/析构函数

Question

我一直在研究自定义分配器，我经常看到它们使用某种函数来分配内存。出于测试目的和进一步教育我自己，我试图做一个“简单”的例子。但是，我了解如何做一件基本的事情。 malloc 与 new 的主要区别之一是使用 new 调用构造函数。如果我想编写自己的分配器来替换 new，我将如何在使用 malloc 时调用构造函数？

我知道在类上我可以为该类重载 new 和 delete，所以我想问题的很大一部分是，new 在分配期间调用对象构造函数？同样，我对 delete 如何调用析构函数感兴趣。

我创建了一个示例测试代码，希望在分配期间调用 SomeClass 构造函数，但我不知道如何。

#include <malloc.h>

void* SomeAllocationFunction(size_t size) {
    return malloc(size);
}

class SomeClass
{
public:
    SomeClass() {
        int con = 1000;
    }

    ~SomeClass() {
        int des = 80;
    }
};

int main(void){
    SomeClass* t = (SomeClass*)SomeAllocationFunction(sizeof(SomeClass));
    return 0;
}

(作为说明，我知道我可以只使用 new。但是，出于学习的目的，我正在尝试创建一个不只是调用 new 的自定义分配器> 或 放置新)。

Answer 1

本质上，当你使用一个新的表达式时: T *t = new T; ，它大致相当于:

void *temp = operator new(sizeof(T));
T *t = new(temp) T;

因此，它首先使用分配函数分配一些原始内存，然后在该内存中构造一个对象。同样，当您使用删除表达式时: delete t; ，它大致相当于:

t->~T();
operator delete(t);

因此，如果您为特定类重载 new 和 delete:

class T { 
    int data; 
public:
    // I've made these static explicitly, but they'll be static even if you don't.
    static void *operator new(size_t size) { 
        return malloc(size);
    }
    static void operator delete(void *block) { 
        free(block);
    }
};

然后，当您使用新表达式时，它将调用类' operator new 来分配内存，这将调用 malloc ，因此 T *t = new T(); 最终将通过 malloc 分配内存(同样，当您 delete 它时，它'将使用 operator delete ，这将调用 free )。

至少按照通常使用的术语，分配器非常相似，只是它由容器而不是其他代码使用。它还将分配函数和删除函数封装在一个类中，所以当你向容器传递一个时，你只需要传递一个对象，分配和删除函数不匹配的可能性很小。

暂时忽略关于事物使用名称的详细信息，标准库中的分配器类大部分都是这样做的，因此对 T 类中的函数进行了一些重命名在上面，您将完成编写标准分配器的一半。为了进行分配和删除，它有一个函数来 rebind 一些内存(将一 block 内存更改为另一种类型)，就地创建一个对象(基本上只是一个放置 new 的包装器)并销毁一个对象(再次，微不足道析构函数调用的包装器)。当然，它使用 operator new 和 operator delete 而不是我上面使用的 malloc 和 free。