Wie könnte ich den Platzierungsoperator new sinnvoll überladen?

Question 1

C++ erlaubt Überladen operator new – sowohl global als auch pro Klasse – üblich operator new, operator new[] benutzt mit new[] Aussage und Platzierung operator new separat.

Die ersten beiden dieser drei sind normalerweise für die Verwendung benutzerdefinierter Allokatoren und das Hinzufügen von Tracing überladen. Aber Platzierung operator new scheint ziemlich einfach zu sein – es tut tatsächlich nichts im Inneren. In Visual C++ gibt die Standardimplementierung beispielsweise nur die an den Aufruf übergebene Adresse zurück:

//from new.h
inline void* operator new( size_t, void* where )
{
   return where;
}

Was könnte es sonst tun? Warum und wie könnte ich die Platzierung sinnvoll überlasten operator new?

Question 2

Die richtige Antwort ist Sie können die Vermittlungsplatzierung nicht neu ersetzen.

§18.4.1.3 Vermittlungsformulare
Diese Funktionen sind reserviert, ein C++-Programm darf keine Funktionen definieren, die die Versionen in der Standard-C++-Bibliothek ersetzen.

Die Begründung: Der einzige Zweck der Zuweisungs- und Aufhebungsoperatoren besteht darin, Speicher zuzuweisen und freizugeben, so dass bei gegebenem Speicher nichts mehr getan werden sollte. (Der Standard weist ausdrücklich darauf hin, dass diese Funktionen “absichtlich keine andere Aktion ausführen”.)

Question 3

Technisch gesehen eine Platzierung operator new ist irgendwas operator new das erfordert neben der benötigten Speichergröße noch weitere Argumente.

So, new(std::nothrow) X verwendet ein Placement operator new und das tut es auch new(__FILE__, __LINE__) X.

Der einzige Grund für das Überschreiben der operator new(size_t, void*) könnte sein, Tracing-Informationen hinzuzufügen, aber ich denke, der Bedarf dafür wird ziemlich gering sein.

Question 4

Ein Beispiel ist in den FAQ von Stroustrup.

Question 5

Die offensichtlichste Überschreibung wäre, diese Implementierung zu kopieren.

Eine andere sinnvolle Möglichkeit wäre, einige Prüfungen hinzuzufügen (zB um zu überprüfen, ob es innerhalb der Anforderungszone keinen “Bound-Marker” gibt).

Ich denke jedoch, dass der Punkt mehr ist, als Sie es überschreiben MÜSSEN, sobald Sie die anderen überschreiben (für eine bestimmte Klasse), wegen der Mechanismen des Namensnachschlagens (oder es nicht überschreiben, um seine Verwendung zu verhindern, das ist auch in Ordnung) , aber es ist eine bewusste Entscheidung).

Question 6

Eine schöne Verwendung ist es, eine eigene Speicherverwaltung für einen vorreservierten Bereich zu definieren.

Verschiedene Ansichten über dieselben physischen Daten zu haben (keine Notwendigkeit, die Daten zu verschieben) ist ein anderer intersetierender Zweck. Es ermöglicht Ihnen auch, eine strukturierte Datei als Zeichen in einem Puffer zu lesen und dann ihre logische Struktur zu überlagern, indem Sie ein Objekt dieser Klasse über dem Puffer definieren. Die Kombination dieser Sache mit der Speicherzuordnung von Dateien kann zu großen Leistungsverbesserungen führen. Die speicherabgebildete Hardware… Also, tausend Anwendungen!

Question 7

Ich habe ein Beispiel gesehen, in dem zwei Argumente neu sind [] wurde überschrieben, um Speicherblöcke zurückzugeben, die mit dem als zusätzliches Argument übergebenen char vorausgefüllt wurden. Ich erinnere mich nicht, was der ursprüngliche Code verwendet hat (wahrscheinlich memset()), aber funktional war es ungefähr so:

#include <iostream>
#include <algorithm>
#include <new>
void* operator new [](size_t n, char c)
{
        char* p = new char[n];
        std::fill(p, p+n, c);
        return p;
}
int main()
{
        char* p = new('a') char[10];
        std::cout << p[0] << p[1] << ".." << p[9] << 'n';
}

obwohl ich denke, dass dies nicht “Placement” neu heißen würde, weil es nicht funktioniert Platzierung. Es könnte wahrscheinlich nützlich sein, wenn es mit Vorlagen versehen wäre, damit es Arrays jeden Typs erstellen kann, die mit einer Kopie des Objekts gefüllt sind, das als zweites Argument übergeben wird … aber dann haben wir sowieso Container dafür.

Question 8

Ich bin mir der Frage nicht ganz sicher, aber Folgendes überschreibt die Platzierung neu auf Klassenebene:

struct Bar {
void* operator new(size_t /* ignored */, void* where) throw() { return where; }
};

int main() {
  char mem[1];
  Bar* bar = new(mem) Bar;
}

Ich glaube, dies ist legales C++ (und kompiliert und läuft gut mit gcc 4.4.6).

Es steht Ihnen frei, die Implementierung dieses Operators nach Belieben zu ändern (einschließlich des Entfernens der throw() -Klausel, was bedeutet, dass der Compiler die where Zeiger auf null, bevor der Konstruktor aufgerufen wird). Gehen Sie jedoch vorsichtig vor.

§18.4.1.3 ist interessant. Ich glaube, dies gilt nur für die neue Funktion des globalen Operators, nicht für klassenspezifische.