在面向對象語言的程序開發中,我們習慣的用
class Info{...};
Info* info = new Info;
delete info;
這里的第二行是一個new operator的操作,包含了分配內存和構造對象這兩個步驟,具體的是(1)調用::operator new分配內存(2)調用Info的構造函數構造對象。第三行是一個delete operator操作,包含了析構對象和釋放內存這兩個步驟,具體的是(1)調用Info的析構函數將對象析構(2)調用::operator delete釋放內存。
在C++中為了精密的分工,將這兩個步驟分開。內存的分配由allocator::allocate()負責,內存的釋放有allocator::deallocate()負責;對象的構造由::construct()負責,對象的析構由::destroy()負責。
在STL源碼解析中,STL的配置器位于<memory>文件中,內存的分配與對象的構造分別放在了stl_alloc.h與stl_construct.h這兩個頭文件中。stl_construct.h定義了兩個基本的函數,construct()與destroy().
memory文件中主要包含了3個頭文件,stl_construct.h,stl_alloc.h與stl_uninitialized.h.其他兩個文件用途前面提過,這里說下stl_uninitialized.h,該文件中定義了一些全局函數,用來fill and copy大塊內存的數據,具體的有全局函數un_initialized_copy(),un_initialized_fill(),un_initialized_fill_n(),這些函數對于效率都有很全面的考慮,最佳的情況會調用C標準函數memmove()直接進行內存數據的移動,最壞的情況會調用construct().
在深入construct()函數時,在實現的時候調用了placement new的操作,關于placement new操作可以參考http://www.cnblogs.com/luxiaoxun/archive/2012/08/10/2631812.html,這里做了講解,這里簡單地說下placement new的含義,是在預先分配好的緩沖區(內存)中構造一個對象。
template <class T1, class T2>
inline void construct(T1* p, const T2& value)
{
new (p) T1(value); // placement new; 調用 T1::T1(value);
}
construct()函數接收一個指針和一個初始值value,用途就是將初始值value設定到指針p所指的空間上。這個可以有placement new來完成。
destroy()函數存在兩個版本,第一個版本原型如下
template <class T>
inline void destroy(T* pointer) {
pointer->~T();
}
接收一個指針,準備將該指針所指之物析構,直接調用該對象的析構函數。
第二個版本原型如下
template <class ForwardIterator>
inline void destroy(ForwardIterator first, ForwardIterator last) {
__destroy(first, last, value_type(first));
}
接收first和last這兩個迭代器Iterator,準備將[first,last)范圍內的對象析構掉。
這是會產生一個問題:我們不知道具體要析構對象的范圍多大,萬一很大,而且每一個對象的析構函數都是trivial destructor,每一個調用這些析構函數對效率是一種傷害。這里先用value_type()取出迭代器對象所指對象的類型,然后利用__type_traits<T>判斷該類型的析構函數是否是trivial destructor,若是(__true_type),則實現為空,什么都不做。否則(__false_type),循環訪問[first,last),將該范圍的每一個對象析構,析構每一個對象時會調用第一個版本的析構函數。關于value_type()和__type_traits<>在以后的文章中會提到。具體實現代碼如下
template <class ForwardIterator, class T>
inline void __destroy(ForwardIterator first, ForwardIterator last, T)
{
typedef typename __type_traits<T>::has_trivial_destructor trivial_destructor;
__destroy_aux(first, last, trivial_destructor());
}
以下為__true_type的情況
template <class ForwardIterator>
inline void __destroy_aux(ForwardIterator, ForwardIterator, __true_type) {}
以下為__false_type的情況
inline void
__destroy_aux(ForwardIterator first, ForwardIterator last, __false_type) {
for ( ; first < last; ++first)
destroy(&first);
}
operator new和new operator
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