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《Effective C++》第1章 让自己习惯C++-读书笔记
条款49：了解new-handler的行为
当operator new无法满足某一内存分配需求时，它会抛出异常，当其抛出异常以反应一个未获满足的内存需求之前，会先调用一个客户指定的错误处理函数，一个所谓的new-handler。为了指定这个“用以处理内存不足”的函数，客户必须调用set_new_handler。
namespace std { typedef void (*new_handler)(); new_handler set_new_handler(new_handler p) throw(); }
说明：
（1）set_new_handler是声明于<new>的一个标准库函数。
（2）throw()是一份异常明细，表示该函数不抛出任何异常。
（3）形参p指向operator new无法分配足够内存时该被调用的函数，返回指针指向set_new_handler被调用前正在执行（但马上就要被替换）的那个new-handler函数。
（4）set_new_handler的例子：
void OutOfMem() { cerr << "Unable to satisfy request for memory" << endl; abort(); } int main() { set_new_handler(OutOfMem); int *ptr = new int[100000000L]; return 0; }
（5）当operator new无法满足内存申请时，它会不断调用new-handler函数，直到找到足够内存。
1、一个设计良好的new-handler函数必须做以下事情：
（1）让更多内存被使用。
这可能使得operator new中下一次内存分配的尝试成功。实现这一策略的一个方法是在程序启动时分配一大块内存，然后在new-handler第一次被调用时释放它供程序使用。
（2）安装另一个new-handler。
如果当前的new-handler不能做到使更多的内存可用，或许它知道有一个不同的 new-handler 可以做到。
（3）卸载new-handler。
即将空指针传给set_new_handler，当内存分配不成功时，operator new将抛出一个异常。
（4）抛出bad_alloc（或派生自bad_alloc）的异常。
这样的异常不会被operator new捕获，因此会被传播到内存请求的地方。
（5）不返回。
通常调用abort或exit。
2、以不同方式处理分配内存失败
只要让每一个class提供set_new_handler和operator new的自己的版本即可。operator new无法分配足够内存时应抛出bad_alloc异常，但也可能返回null（传统形式仍然保留），这种传统形式称为“nothrow”。
class Widget { ... }; Widget *pw1 = new Widget; // throws bad_alloc if allocation fails if (pw1 == 0) ... // this test must fail Widget *pw2 =new (std::nothrow) Widget; // returns 0 if allocation for the Widget fails if (pw2 == 0) ... // this test may succeed
请记住：
（1）set_new_handler允许客户指定一个函数，在内存分配无法获得满足时被调用。
（2）nothrow new是一个局限的工具，因为它只适用于内存分配，后继的构造函数调用还是可能抛出异常。
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条款50：了解new和delete的合理替换时机
为什么有些人想要替换编译器提供的operator new或operator delete 版本呢？原因有：
（1）为了检测运用错误；（2）为了收集动态分配内存之使用统计信息；（3）为了增加分配和归还的速度；（4）为了降低缺省内存管理器带来的空间额外开销；（5）为了弥补缺省分配器中的非最佳对齐；（6）为了将相关对象成簇集中；（7）为了获得非传统的行为。
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条款51：编写new和delete时需固守常规
1、operator new
实现一致性operator new需要考虑：
（1）必须返回正确的值，内存不足时调用new-handling函数。
（2）必须有对付0内存需求的准备。
（3）避免不慎掩盖正常形式的new。
下面分别说明：
（1）如果operator new有能力供应客户申请的内存，就返回一个指针指向那块内存，如果没有就抛出一个bad_alloc异常。
注意：只有当指向new-handling函数的指针是null，operator new才会抛出异常。
（2）即使客户要求0bytes，operator new也要返回一个合法指针，这种行为是为了简化语言其他部分。下面是个operator new伪码：
void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) { // your operator new might using namespace std; // take additional params if (size == 0) { // handle 0-byte requests size = 1; // by treating them as 1-byte requests } while (true) { attempt to allocate size bytes; if (the allocation was successful) return (a pointer to the memory); // allocation was unsuccessful; find out what the // current new-handling function is (see below) new_handler globalHandler = set_new_handler(0); set_new_handler(globalHandler); if (globalHandler) (*globalHandler)(); else throw std::bad_alloc(); } }
说明：
1）把0bytes申请量视为1byte申请量，毕竟客户多久才会发出一个0bytes申请。
2）将new-handling函数指针设为null而后又立即恢复原样，是因为没有办法可以直接取得new-handling函数指针，所以必须调用set_new_handler找出它来。这种做法在单线程环境下有效，多线程环境下或许需要某种锁以便安全处置new-handling函数背后的数据结构。
下面考虑operator new成员函数被继承会发生什么情况：
如果Base class专属的operator new并非被设计用来处理上述情况。最佳做法是采用标准operator new：
void * Base::operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) { if (size != sizeof(Base)) // if size is "wrong," return ::operator new(size) ; // have standard operator // new handle the request ... // otherwise handle // the request here }
2、operator delete
C++保证“删除null指针永远安全”，所以你必须兑现这项保证。
class Base { // same as before, but now public: // operator delete is declared static void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc); static void operator delete(void *rawMemory, std::size_t size) throw(); ... }; void Base::operator delete(void *rawMemory, std::size_t size) throw() { if (rawMemory == 0) return; // check for null pointer if (size != sizeof(Base)) { // if size is "wrong," ::operator delete(rawMemory); // have standard operator return; // delete handle the request } deallocate the memory pointed to by rawMemory; return; }
请记住：
（1）operator new应该内含一个无穷循环，并在其中尝试分配内存，如果它无法满足内存需求，就该调用new-handler。它也应该有能力处理0bytes申请。class专属版本还应该处理“比正确大小更大的（错误）申请”。
（2）operator delete应该在收到null指针时不做任何事。class专属版本还应该处理“比正确大小更大的（错误）申请”。
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条款52：写了placement new也要写placement delete
当你写一个new表达式：
Widget *pw = new Widget;
共有两个函数被调用：第一个是operator new用于分配内存，第二个是Widget的default 构造函数。
假设第一个调用成功，第二个调用导致抛出一个异常。那么在第1步中完成的内存分配必须被撤销，否则内存泄漏。但客户不可能回收这些内存，因为如果Widget的构造函数抛出一个异常，pw根本就没有被赋值。对于客户来说无法得到指向应该被回收的内存指针。所以撤销第1步的职责必然落在了C++ 运行时系统身上。C++ 运行时系统会调用第1步operator new相应的operator delete，但只有在它知道哪一个operator delete（可能有许多个）该被调用。
（1）对于正常的operator new，运行时系统可以找到对应的operator delete。常规的operator new
void* operator new(std::size_t) throw(std::bad_alloc);
对应常规的operator delete：
void operator delete(void *rawMemory) throw(); // normal signature at global scope void operator delete(void *rawMemory, std::size_t size) throw(); // typical normal signature at class scope
（2）当声明operator new的非常规形式（带有额外参数）的时候，问题就出现了。假设编写了一个类专用的operator new，但编写了一个常规的operator delete：
class Widget { public: ... static void* operator new(std::size_t size, // non-normal std::ostream& logStream) // form of new throw(std::bad_alloc); static void operator delete(void *pMemory // normal class- std::size_t size) throw(); // specific form // of delete ... };
说明：如果operator new接受的参数除了size_t之外还有其他，称为placement new。比较有用的一个placement new版本是“接受一个指针指向对象该被构造之处”。
void* operator new(std::size_t, void *pMemory) throw();
考虑以下代码：
Widget *pw = new (std::cerr) Widget; // call operator new, passing cerr as // the ostream; this leaks memory // if the Widget constructor throws
如果内存分配成功，构造函数抛出异常。运行时系统寻找“参数个数和类型都与operator new相同”的某个operator delete，如果找到则调用。显然，这里没有找到，所以运行时系统无法取消分配的内存。对应于placement new的placement delete版本类似于：
void operator delete(void *, std::ostream&) throw();
然而如果构造函数没有抛出异常，客户代码为delete pw，调用的是正常形式的operator delete，而非placement版本。
注意：只有在调用一个与placement new相关联的构造函数抛出异常，placement delete才会被调用。所以如果要处理所有与placement new相关的内存泄露，必须同时提供正常的operator delete和placement版本。
另外需要注意的是，成员函数名称会掩盖其外围作用域中的相同名称，所以要避免让class专属的news遮盖客户期望的其他news（包括正常版本）。
class Base { public: ... static void* operator new(std::size_t size, // this new hides the normal global forms std::ostream& logStream) throw(std::bad_alloc); ... }; Base *pb = new Base; // error! the normal form of // operator new is hidden Base *pb = new (std::cerr) Base; // fine, calls Base‘s // placement new
同样道理，derived classes中的operator news会遮盖globle版本和继承而得到的operator new。
class Derived: public Base { // inherits from Base above public: ... static void* operator new(std::size_t size) // redeclares the normal throw(std::bad_alloc); // form of new ... }; Derived *pd = new (std::clog) Derived; // error! Base‘s placement // new is hidden Derived *pd = new Derived; // fine, calls Derived‘s // operator new
对于撰写内存分配函数，需要注意的是，缺省情况下C++在globle作用域内提供的operator news形式：
void* operator new(std::size_t) throw(std::bad_alloc); // normal new void* operator new(std::size_t, void*) throw(); // placement new void* operator new(std::size_t, // nothrow new — see Item 49 const std::nothrow_t&) throw();
如果你在class内声明任何operator news都会遮掩上述标准形式，除非你就是故意阻止客户使用这些形式。如果你希望这些函数可用，只要令你的class专属版本调用globle版本即可。
class StandardNewDeleteForms { public: // normal new/delete static void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) { return ::operator new(size); } static void operator delete(void *pMemory) throw() { ::operator delete(pMemory); } // placement new/delete static void* operator new(std::size_t size, void *ptr) throw() { return ::operator new(size, ptr); } static void operator delete(void *pMemory, void *ptr) throw() { return ::operator delete(pMemory, ptr); } // nothrow new/delete static void* operator new(std::size_t size, const std::nothrow_t& nt) throw() { return ::operator new(size, nt); } static void operator delete(void *pMemory, const std::nothrow_t&) throw() { ::operator delete(pMemory); } }; class Widget: public StandardNewDeleteForms { // inherit std forms public: using StandardNewDeleteForms::operator new; // make those using StandardNewDeleteForms::operator delete; // forms visible static void* operator new(std::size_t size, // add a custom std::ostream& logStream) // placement new throw(std::bad_alloc); static void operator delete(void *pMemory, // add the corresponding placement delete std::ostream& logStream) throw(); ... };
请记住：
（1）当你写operator new的placement版本时，确保同时编写operator delete相应的placement版本。否则，你的程序可能会发生微妙的，断续的内存泄漏。
（2）当你声明new和delete的placement版本时，确保不会无意中覆盖这些函数的常规版本。
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我感觉写的有点流水账。但其实每次拜读这本书感受都有点不同，比如有的问题，自己知道这样做肯定行，但是就是想不明白为什么这么麻烦着做。可能是没有经验吧。这篇总结，先记录到这里，我还要回顾修改的。看起来有点乱糟糟的。
《Effective C++》第8章 定制new和delete-读书笔记
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原文地址：http://www.cnblogs.com/mengwang024/p/4433131.html
