C++ primer的最后一章，雖說是高級(jí)主題，但其實(shí)是一些非常有用的東西，包括內(nèi)存分配，RTTI，volatile等等。
new/delete
C++中內(nèi)存方面最常用的就是new表達(dá)式和delete表達(dá)式。
string *sp = new string("fucku");
實(shí)際上發(fā)生了三件事:
1）調(diào)用名為operator new的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，分配足夠大的原始的未類型化的內(nèi)存，以保存指定類型的一個(gè)對(duì)象；
2）運(yùn)行該類型的一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，用指定初始化式構(gòu)造對(duì)象；
3）返回指向新分配并構(gòu)造的對(duì)象的指針；
delete sp；
實(shí)際上發(fā)生了兩件事：
1）對(duì)sp指向的對(duì)象運(yùn)行適當(dāng)?shù)奈鰳?gòu)函數(shù)；
2）通過調(diào)用名為operator delete的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)釋放該對(duì)象所占用的內(nèi)存。
C++中還有一些更加“原子”的做法.
下面的兩種方法來分配和釋放未構(gòu)造的原始內(nèi)存
1）allocator類，能夠針對(duì)某個(gè)類型進(jìn)行內(nèi)存分配，該類支持一個(gè)抽象接口，以分配內(nèi)存并隨后使用該內(nèi)存保存對(duì)象；
2）標(biāo)準(zhǔn)庫中的operator new 和 operator delete，它們分配和釋放需要大小的原始的，未類型化的內(nèi)存；
下面的四種方法還提供不同的方法在原始內(nèi)存中構(gòu)造和撤銷對(duì)象
1）allocator類定義名為construct和 destroy的成員，construct成員在未構(gòu)造內(nèi)存中初始化對(duì)象，destroy成員在對(duì)象上運(yùn)行適當(dāng)?shù)奈鰳?gòu)函數(shù)；
2）placement new 表達(dá)式，接受指向未構(gòu)造內(nèi)存的指針，并在該空間初始化一個(gè)對(duì)象或是一個(gè)數(shù)組；
3）可以直接調(diào)用對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)來刪除對(duì)象。運(yùn)行析構(gòu)函數(shù)并不釋放對(duì)象所占有的內(nèi)存；
4）使用uninitialized_fill，uninitialized_fill_n 和uninitialized_copy,進(jìn)行構(gòu)造或者拷貝構(gòu)造。
Vector類的部分實(shí)現(xiàn)
vector.h
templateclass Vector{ public: Vector():elements(0),first_free(0),end(0){} void push_back(const T&); //... private: static std::allocator alloc; void reallocate(); T* elements; T* first_free; T* end; //... }
elements，指向數(shù)組第一個(gè)元素；
first_free，指向最后一個(gè)實(shí)際元素之后的元素；
end，指向數(shù)組最后一個(gè)元素。
Vector的size等于 first_free - elements;
Vector的capacity等于end - elements +1；
剩余的自由空間是 end - first_free.
還有兩個(gè)函數(shù)，push_back 用于vector中push元素，reallocate用于重新分配內(nèi)存。
push_back 函數(shù)的實(shí)現(xiàn)如下
templatevoid Vector ::push_back(const T& t) { if(first_free == end) reallocate(); alloc.construct(first_free,t); ++first_free; }
高潮來了，reallocate函數(shù)！
先說明一下內(nèi)存擴(kuò)張策略：每次重新分配時(shí)分配兩倍內(nèi)存，函數(shù)首先計(jì)算當(dāng)前在用的元素?cái)?shù)目，將該數(shù)目翻倍，并請(qǐng)求allocator對(duì)象來獲得所需數(shù)量的空間，如果Vector為空，就分配兩個(gè)元素。
這樣的策略平攤下來的時(shí)間復(fù)雜度是O (1).實(shí)現(xiàn)如下：
templatevoid Vector ::reallocate() { std::ptrdiff_t size = first_free - elemens; std::ptrdiff_t newcapacity = a * max(size,1); T* newelements = alloc.allocate(newcapaciy); uninitialized_copy(elements, first_free, newelements); for(T *p = first_free; p != elements;) alloc.destroy(--p); if(elements) alloc.deallocate(elements, end-elements); elements = newelements; firts_free = elements + size; end = elements + newcapacity; }
for循環(huán)對(duì)舊數(shù)組中每個(gè)對(duì)象調(diào)用allocator的destroy成員，逆序銷毀元素，destroy調(diào)用T的析構(gòu)函數(shù)來釋放對(duì)象的資源；
一旦復(fù)制并析構(gòu)了元素，就釋放原來占用的空間，不過在deallocate之前，斌需檢查elements的合法性；
最后，并需重置指針以指向新分配并初始化的數(shù)組。
重載new/delete
雖然C++標(biāo)準(zhǔn)庫已經(jīng)為我們提供了new與delete操作符的標(biāo)準(zhǔn)實(shí)現(xiàn)，但是由于缺乏對(duì)具體對(duì)象的具體分析，系統(tǒng)默認(rèn)提供的分配器在時(shí)間和空間兩方面都存在著一些問題：分配器速度較慢，而且在分配小型對(duì)象時(shí)空間浪費(fèi)比較嚴(yán)重，特別是在一些對(duì)效率或內(nèi)存有較大限制的特殊應(yīng)用中。比如說在嵌入式的系統(tǒng)中，由于內(nèi)存限制，頻繁地進(jìn)行不定大小的內(nèi)存動(dòng)態(tài)分配很可能會(huì)引起嚴(yán)重問題，甚至出現(xiàn)堆破碎的風(fēng)險(xiǎn)；再比如在游戲設(shè)計(jì)中，效率絕對(duì)是一個(gè)必須要考慮的問題，而標(biāo)準(zhǔn)new與delete操作符的實(shí)現(xiàn)卻存在著天生的效率缺陷。此時(shí)，我們可以求助于new與delete操作符的重載，它們給程序帶來更靈活的內(nèi)存分配控制。除了改善效率，重載new與delete還可能存在以下兩點(diǎn)原因：
檢測(cè)代碼中的內(nèi)存錯(cuò)誤。
獲得內(nèi)存使用的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)。
相對(duì)于其他的操作符，operator new具有一定的特殊性，在多個(gè)方面上與它們大不相同。首先，對(duì)于用戶自定義類型，如果不重載，其他操作符是無法使用的，而operator new則不然，即使不重載，亦可用于用戶自定義類型。其次，在參數(shù)方面，重載其他操作符時(shí)參數(shù)的個(gè)數(shù)必須是固定的，而operator new的參數(shù)個(gè)數(shù)卻可以是任意的，只需要保證第一個(gè)參數(shù)為size_t類型，返回類型為void *類型即可。所以operator new的重載會(huì)給我們一種錯(cuò)覺：它更像是一個(gè)函數(shù)重載，而不是一個(gè)操作符重載。
詳細(xì)請(qǐng)參考：effective C++ 33條
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