特定于类的内存管理—《C++必知必会》 条款36

我们可以量身定制 operator new 和 operator delete 用于某个类类型，而不是必须使用标准版的 operator new 和 operator delete。

注意：我们不可以对 new  和 delete 操作符做什么，它们的行为是固定的。但是我们可以改变 它们所调用的 operator new 和 operator delete 。做这件事的最佳方式是为类声明 operator new 和 operator delete成员函数：

class Handle
{
public:
    //...
    void * operator new (size_t);
    void operator delete(void *);
};
//...
Handle * h = new Handle;//使用Handle::operator new
//...
delete h;//使用Handle::operator delete

在一个new表达式中分配一个类型为 Handle 的对象时，编译器首先会在Handle 的作用域内查找一个 operator new ，如果没有找到，它将会使用全局作用域中的 operator new。 operator delete 情况是类似的。因此通常来说，如果定义一个operator new ，最好同时也定义一个成员 operator delete   ，反之亦然。

成员 operator new 和 operator delete 是静态成员函数，这是有道理的。更确切的说，成员 operator new   和 operator delete 之所以是静态成员，是因为前者被调用于类对象构造之前，后者被调用与类对象析构之后，在这两种情况下，对象均不处于有效状态，因此也就无 this 指针可用。我们可以回想起静态成员函数没有 this 指针。由于这个函数仅仅负责获取和释放对象的存储区，因此它们用不着 this 指针。 它们可以被派生类继承：

class MyHandle:public Handle
{
public:
    //...
};
//...
MyHandle * myH = new MyHandle; //使用Handle::operator new
    //...
delete myH; //使用Handle::operator delete

当然，如果 MyHandle 已经声明了它自己的 operator new 和 operator delete 成员，那么编译器将在查找期间首先发现并采用它们，而不再使用从基类 Handle 继承来的那个版本。

如果在基类的中了成员 operator new  和 operator delete ，要确保基类析构函数是虚拟的：

class Handle
{
public:
    //...
    virtual ~Handle();
    void * operator new (size_t);
    void operator delete(void *);
};

class MyHandle:public Handle
{
public:
    //...
    void * operator new (size_t);
    void operator delete(void *,size_t);//注意第二个参数
};

MyHandle * myH = new MyHandle; //使用MyHandle::operator new
//...
delete myH; //使用 MyHandle::operator delete

对于

void operator delete(void * ，size_t);而言，第二个类型为size_t的参数有编译器自动初始化为第一个参数所致对象的大小，以字节为单位。

如果基类析构函数不是虚拟的，那么通过一个基类指针来删除一个派生类对象结果就是未定义的！一个可能简单地实现（并且很可能不是正确地）调用 Handle::operator delete 而不是MyHandle::operator delete，但这样做发生任何事情都是可能的。还要注意的是，我们使用了一个带有两个参数的operator delete 而不是普通的单参数版本的operator delete。不过对于期望派生类来继承其operator delete 实现的基类而言，这不过是另一个“普通”版本的成员 operator delete 而已。第二参数用于保存正在被删除的对象大小，这种信息在实现自定义内存管理时往往很有用。

一个常见的误解是以为使用new和delete 操作符就意味着使用堆（或自由存储区）内存，其实并非如此。使用new 操作符的唯一暗示是名为 operator new 的函数将被调用，且该函数返回一个指向某块内存饿指针。没错，标准、全局的 operator new 和 operator delete 的确是从堆上分配内存，但是成员 operator new 和 operator delete可以做它自己想做的任何事情。对于分配的内存到底从哪来没有任何限制：它可能来自于一个特殊的堆，也可能来自一个静态分配的块，也可能来自一个标准的容器内部，也可能来自某个函数范围的局部存储区。要说对于这个内存从南来确实存在什么限制因素的话，那就是你创造力和判断力了。例如，Handle对象可以从一个静态块 (static lock) 上进行分配，如下：

struct rep
{
    enum{ max = 1000 };
    static rep * free; //“自由”列表 (freeList)的头部
    static int num_used; //被使用的槽位(slot)数目
    union
    {
        char store[sizeof(Handle)];
        rep * next;
    };
};
 int rep::num_used =0;
 rep* rep::free = NULL;
static rep mem[ rep::max ]; //静态存储块e

void * Handle::operator new(size_t size)
{
    if(rep::free) //如果freelist上有一些东西
    {
        rep * tmp = rep::free; //从freeList取出
        rep::free = rep::free->next;
        return tmp;
    }
    else if( rep::num_used < rep::max )//如果没有剩余的槽位
    {
        return &mem[ rep::num_used++ ]; //返回未被使用的槽位
    }
    else //否则，我们现在所处的状况是···
        throw std::bad_alloc();//没有可用内存了
}

void Handle::operator delete(void * p)
{
    static_cast<rep*>(p)->next = rep::free;
    rep::free =  static_cast<rep *>(p);
} 

对于实现的一个“产品质量”的版本更要小心处理内存不足的情况，应该提供更强健的处理，并且要处理Handle的派生类类型以及Handle数组的情况，等等。不过这段简单的代码已经表明new 和 delete 不必非使用堆内存不可。

此章节代码，我上机测试过，没有问题

啊 。。。好东西！！！好文章！！！受益颇深。。。敲的我好累

2018.3.23我最棒