C++ 放置删除如何在内部工作（C++ 运行时）？如何克服它的局限？

Question

C++ 对放置新和放置删除是不对称的。我们被允许以几乎任意的方式重载placement new。但是，放置删除函数仅从放置新表达式中调用。特别是，如果对象的构造函数抛出异常，则调用它们。根本无法为应用程序代码调用放置删除。

我有以下困惑和问题需要澄清：

1) 如果没有定义放置删除对应项，为什么 C++ 编译器不能简单地拒绝放置新方法签名？这样做可以帮助消除在这种情况下内存泄漏的可能性。

2) 如果我有多个内存池（由应用程序代码管理）并且我想要不同的位置 new 来从不同的池中分配内存，则根本无法支持这一点，因为无法知道哪个内存池指针来自运算符删除？ （操作员删除只有 void* 信息）。有什么方法可以在 C++ 中实现这一点吗？

struct Node {
    void* operator new(size_t size, Strategy s) {
        // Depend on different strategy, allocate memory
        // from different Memory pool
    }

    void operator delete(void* memory, Strategy s) {
        // Return the memory to different Memory pool
        // depends on the Strategy
        // However this delete will only be invoked by
        // c++ runtime if Node constructor throws.
    }

    void operator delete(void* memory, size_t s) {
        // This delete doesn't have any clue about the
        // the strategy. Hence, it can't decide which
        // Memory pool to return to.
    }
}

3) 在placement new 的上下文中，C++ 运行时将使用相同的参数调用placement delete。 C++ 运行时如何做到这一点？

Answer 1

查了一下：您应该提供一个 Node::destroy 来摆脱节点并将其返回到您的本地堆。

如果这些是通用的 new 和 for void*，我们将有以下销毁：

template<class T> void destroy (Strategy s, T* ptr)
{
    ptr->~T();
    // return to custom heap
 }

您可以使用花哨的技巧来摆脱策略，例如检查堆 ptr 所在的位置，或者将其存储在 new 中的负偏移处。

无用的历史答案：

好久不见，但我记得语法是

delete (strategy) pointer;

这似乎是 BC4.5 中特定于供应商的废话。

Answer 2

此答案假设问题涉及user-defined placement allocation functions：

void* operator new  ( std::size_t count, user-defined-args... );
void* operator new[]( std::size_t count, user-defined-args... );

和user-defined placement deallocation functions:

void operator delete  ( void* ptr, args... );
void operator delete[]( void* ptr, args... );

这些函数的行为是：

• operator new：如果已定义，则由具有匹配签名的自定义单对象放置新表达式调用。如果定义了特定于类的版本，则优先调用它。如果用户都没有提供，则placement new 表达式格式不正确。
• operator new[]: 同上，但对于数组形式。
• operator delete：如果已定义，如果对象的构造函数抛出异常，则由具有匹配签名的自定义单对象放置 new 表达式调用。如果定义了特定于类的版本，则优先调用它。如果用户都没有提供，则不调用释放函数。
• operator delete[]: 同上，但对于数组形式。

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回答您的问题：

1. 不要为不使用的东西付费。可能存在不需要释放功能的设置。

1234563同时具有相同的值。一种天真的方法可能是让每个池管理一个不重叠的地址范围并针对每个池的地址范围测试指针。或者，也许您可​​以在指向位置之前将元数据存储在内存中，例如new 版本将分配 N+16 个字节，将元数据存储在前 16 个字节中，并向用户返回指向块第 16 个字节的指针）。或者，您可以保留一个数据结构，将每个活动指针与元数据相关联。

2. 用于分配类类型对象的 new 表达式的评估将类似于：

   • 调用operator new，传递参数
   • 假设成功，调用类构造函数（如果它是分配的类类型）。
   • 如果类构造函数抛出，并且存在匹配的operator delete，则调用该函数并传递参数。
   • 现在新表达式的计算已经完成，控制返回到包含新表达式的代码或异常处理机制。