C++ 操作符new和delete

参考资料：

http://en.cppreference.com/w/cpp/memory/new/operator_new

http://en.cppreference.com/w/cpp/memory/new/operator_delete

http://www.wuzesheng.com/?p=840

http://www.blogjava.net/bacoo/archive/2008/07/13/214612.html

#include <cstdio>
#include <cstdlib>

void * operator new(size_t unSize)
{
    printf("operator new called
");
    return malloc(unSize);
}
void * operator new[](size_t unSize)
{
    printf("operator [] called
");
    return malloc(unSize);
}

void * operator new(size_t unSize, int nLine, const char * pFunc)
{
    printf("operator new called, line: %d, func: %s
",
        nLine, pFunc);
    return malloc(unSize);
}
//注意：c++14才支持全局delete或delete【】有多个参数，参看参考资料2.下面两个delete不会覆盖全局的。
void operator delete(void * pMem,size_t unSize)
{
     printf("delete1: %u
", unSize);
    free(pMem);
}
void operator delete[](void * pMem, size_t unSize)
{
          printf("delete[]: %u
", unSize);
          free(pMem);
 }

class A
{
public:
    
    A(int a = 0) :
      _a(a)
      {   
          printf("constructor called
");
      }  
     virtual ~A()
      {
          printf("~A()
");
      }
      void * operator new(size_t unSize)
      {
          printf(" calledA
");
          return malloc(unSize);
          
      }
     //注意：但是支持自定义类型操作符new或delete重载支持size_t参数。即要删除对象的大小delete,要删除对象数组大小delete[].。
      void operator delete(void * pMem, size_t unSize)
      {
          printf("delete2: %u
", unSize);
          free(pMem);
      }
      void operator delete[](void * pMem, size_t unSize)
      {
          printf("delete[]: %u
", unSize);
          free(pMem);
      }
      
private:
    
    int _a;
};

class B: public A
{
public:
    //隐式的为静态函数。
    void * operator new(size_t unSize, int nLine, const char * pFunc)
    {
        printf("operator new called, line: %d, fileB: %s
",
            nLine, pFunc);
        printf("operator new: %u
", unSize);
        //_b=0;
        return malloc(unSize);
    }
    
    ~B()
    {
        printf("~B()
");
    }
    
    int _b;
    
    int _bb;
};

int main()
{
    A * pA = new A(10);
    printf("#######
");
    
    A * pB = new (__LINE__, __FILE__) B();
    printf("#######
");
    
    A * szA = new A[10];
    B *szB = new B[10];
    printf("#######
");
    
    delete pA; 
    printf("#######
");
    
    delete pB; 
    printf("#######
");
    
    delete [] szA;
    printf("#######
");
    
    delete [] szB;
    printf("#######
");

//下面两个不是自定义类，没有类重载new.delete故只能调用全局的，本程序全局不支持size_t参数，故只能调用标准C++中的全局operate delete.故不会打印信息。
    char * pC = new char[10];
    delete [] pC; 

    char *pu = NULL;
    delete pu;
}

gcc下运行结果：

 calledA
constructor called
#######
operator new called,
operator new: 16
constructor called
#######
operator [] called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
operator [] called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
constructor called
#######
~A()
delete2: 8
#######
~B()
~A()
delete2: 16
#######
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
~A()
delete[]: 84//注意84=4+8*10，数组分配的堆空间，第一个int空间放数组个数，接下来顺序放对象
#######
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
~B()
~A()
delete[]: 164
  #######
operator [] called //调用覆盖的全局函数operate new [],打印信息。
                    //delete[]调用全局的。

说明：1 在vs中类中delete[]的size_t是8和16.不同编译器结果不同。理论上应该是数组大小*类型字节。

2 如果基类有virtual析构函数，则传给operator delete的大小讲个怒被删除指针所指对象的动态类型而变化，如果没有声明为virtual，那么通过基类指针删除指向派生类对象，大小为基类大小。

总结：

1 malloc只是C函数，内部应该是使用类似deepalloc等，主要功能是分配原始内存，返回void*类型，需要显示转换为对应对象类型指针。没有调用对象构造函数。C中函数本来就没有类没有构造函数。

free释放回收堆空间。

2 C++中的new 和delete是操作符，A * pA = new A(10)分别调用下面两步：

先调用void * operator new(size_t unSize) （调用顺序：那个有就调用那个：类中重载了就调用类的，然后全局重载，最后是C++源码中的全局函数）分配原始内存，未初始化的。里面可以调用malloc或者类似deapalloc来分配内存。

在调用A的构造函数，用初始化参数初始化。

delete pA;也分两步：

先调用A析构函数；

在调用void operator delete(void * pMem)（调用顺序同上面operator new）,释放内存。可调用free实现或者其他实现。

3 operator new，operator delete隐式静态函数，写不写static都是静态的。

为什么必须是静态的呢？因为他们要么在构造对象前使用要么在析构后使用。属于类的函数，不是对象的函数。

4 operator new中传入的大小是怎么获得的呢，我觉得类似于sizeof(类型名)

关于sizeof不需要实例对象，我觉得类为实例化编译器不会给成员变量分配空间，但应该有个地方放的声明，标明变量类型等。

还有，sizeof大小不包括静态成员变量，静态变量一般放在静态区，不属于对象。没有成员变量的类大小为1，有虚函数就要多4个字节（虚函数表指针）。

最后小结一下，new 和delete都是内建的操作符，语言本身所固定了，无法重新定制。但它所调用的内存分配/释放的函数，即operator new和operator delete可以被重载

ps：

从汇编代码可看出：对单个堆对象调用delete和对堆对象数组调用delete[]可以发现，两种情况最主要的差别是在调用析构代理函数时传递的对象首地址，用delete析构单个对象是传进的堆空间首地址(也是堆对象首地址),而用delete[]析构对象数组时传递的是偏移堆空间首地址4byte处内存地址(即堆空间中第一个对象首地址，前四个字节是个int型，放的数组大小，即对象个数)。因此，在释放单个对象时调用delete[]，或者释放对象数组时调用delete,都会造成错误，应该配对使用。