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計(jì)算機(jī)等級(jí)考試二級(jí)C++輔導(dǎo)筆記:類(lèi)和堆

考試吧整理了“計(jì)算機(jī)等考二級(jí)C++輔導(dǎo)筆記”,幫助考生備考。

  三、重載new和delete運(yùn)算符

  前面已經(jīng)介紹了如何用new和delete運(yùn)算符函數(shù)來(lái)動(dòng)態(tài)第管理內(nèi)存,在那些例子中使用的都是全局的new和delete運(yùn)算符。我們可以重載全局的new和delete運(yùn)算符,但這不是好的想法,除非在進(jìn)行低級(jí)的系統(tǒng)上或者嵌入式的編程。

  但是,在某個(gè)類(lèi)的內(nèi)部重載new和delete運(yùn)算符時(shí)可以的。這允許一個(gè)類(lèi)有它自己的new和delete運(yùn)算符。當(dāng)一個(gè)類(lèi)需要和內(nèi)存打交道時(shí),采用這種方法來(lái)處理其中的細(xì)節(jié),可以獲得很搞的效率,同時(shí)避免了使用全局new和delete運(yùn)算符帶來(lái)的額外開(kāi)銷(xiāo)。因?yàn)槿侄巡僮鲿r(shí)調(diào)用操作系統(tǒng)函數(shù)來(lái)分配和釋放內(nèi)存,這樣效率很低。

  如果確定某個(gè)類(lèi)在任何時(shí)候,其實(shí)例都不會(huì)超過(guò)一個(gè)確定的值,那么就可以一次性為類(lèi)的所有實(shí)例分配足夠的內(nèi)存,然后用該類(lèi)的new和delete運(yùn)算符來(lái)管理這些內(nèi)存。下面的程序說(shuō)明了如何對(duì)new和delete進(jìn)行重載。

  #include iostream.h

  #include string.h

  #include stddef.h

  #include new.h

  const int maxnames = 5;

  class Names

  {

  char name[25];

  static char Names::pool[];

  static bool Names::inuse[maxnames];

  public:

  Names(char* s) { strncpy(name,s,sizeof(name)); }

  void* operator new(size_t) throw(bad_alloc);

  void operator delete(void*) throw();

  void display() const { cout< };

  char Names::pool[maxnames * sizeof(Names)];

  bool Names::inuse[maxnames];

  void* Names::operator new(size_t) throw(bad_alloc)

  {

  for(int p=0; p {

  if(!inuse[p])

  {

  inuse[p] = true;

  return pool+p*sizeof(Names);

  }

  }

  throw bad_alloc();

  }

  void Names::operator delete(void* p) throw()

  {

  if(p!=0)

  inuse[((char*)p - pool)/sizeof(Names)] = false;

  }

  int main()

  {

  Names* nm[maxnames];

  int i;

  for(i=0; i {

  cout< char name[25];

  cin >> name;

  nm[i] = new Names(name);

  }

  for(i=0; i {

  nm[i]->display();

  delete nm[i];

  }

  return 0;

  }

  上面的程序提示輸入5個(gè)姓名,然后顯示它們。程序中定義了名為Names的類(lèi),它的構(gòu)造函數(shù)初始化對(duì)象的name值。這個(gè)類(lèi)定義了自己的new和delete運(yùn)算符。這是因?yàn)槌绦蚰鼙WC不會(huì)一次使用超過(guò)maxnames個(gè)姓名,所以可以通過(guò)重載默認(rèn)的new和delete運(yùn)算符來(lái)提高運(yùn)行速度。

  Names類(lèi)中的內(nèi)存池是一個(gè)字符數(shù)組,可以同時(shí)容納程序需要的所有姓名。與之相關(guān)的布爾型數(shù)組inuse為每個(gè)姓名記錄了一個(gè)true和false值,指出內(nèi)存中的對(duì)應(yīng)的項(xiàng)是否正在使用。

  重載的new運(yùn)算符在內(nèi)存池中尋找一個(gè)沒(méi)有被使用的項(xiàng),然后返回它的地址。重載的delete運(yùn)算符則標(biāo)記那些沒(méi)有被使用的項(xiàng)。

  在類(lèi)定義中重載的new和delete運(yùn)算符函數(shù)始終是靜態(tài)的,并且沒(méi)有和對(duì)象相關(guān)的this指針。這是因?yàn)榫幾g器會(huì)在調(diào)用構(gòu)造函數(shù)之前調(diào)用new函數(shù),在調(diào)用析構(gòu)函數(shù)后調(diào)用delete函數(shù)。

  new函數(shù)是在類(lèi)的構(gòu)造函數(shù)之前被調(diào)用的。因?yàn)檫@時(shí)內(nèi)存中還不存在類(lèi)的對(duì)象而且構(gòu)造函數(shù)也沒(méi)有提供任何初始化值,所以它不可以訪問(wèn)類(lèi)的任何成員。同理,delete運(yùn)算符是在析構(gòu)函數(shù)之后被調(diào)用的,所以它也不可以訪問(wèn)類(lèi)的成員。

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