C++内存管理技巧：定制operator new与operator delete

"《改善程序设计技术的50个有效做法》第二版，作者Scott Meyers，由侯捷翻译。本书旨在提供关于如何优化C++编程实践的建议，包括提高设计质量、避免常见错误和提升代码效率。" 在C++编程中，内存管理是一个关键的方面，对于程序性能和健壮性有着直接的影响。该书提到了一种定制内存管理的策略，通过自定义`new`和`delete`操作符来实现。在示例的`Airplane`类中，作者展示了如何通过这种方式来更有效地管理内存。 首先，`Airplane`类定义了两个静态成员函数：`static void* operator new(size_t size)`和`static void operator delete(void* deadObject, size_t size)`。这是自定义内存分配和释放的方法。`operator new`通常用于动态分配内存，而`operator delete`用于释放这些内存。通过这样做，开发者可以对特定类的对象内存分配进行定制，比如优化内存块的大小或实现特定的内存池策略。 在`Airplane`类中，作者还使用了一个`union`来节省内存，将两个指针`AirplaneRep *rep`和`Airplane *next`共用同一块内存。这种技术可以减少内存开销，特别是在处理大量小对象时特别有用。此外，类中还有一个静态成员`headOfFreeList`，它可能表示一个空闲对象链表，用于存储已释放但尚未被系统回收的对象，以便将来重用。 书中的建议之一是尽量避免使用`#define`预处理器指令，而是采用`const`和`inline`。`#define`定义的常量在编译阶段被替换，可能导致意料之外的行为，而`const`定义的常量在编译时检查，能捕获更多错误。内联函数（`inline`）可以替代简单的宏，避免了宏带来的潜在问题，同时提供了函数调用的效率。 另一个推荐的改变是使用C++的I/O流库（`iostream`）而非传统的C风格I/O函数（`stdio.h`）。C++的`iostream`库支持类型安全的输入输出，并且可以方便地扩展以处理自定义类型，而`scanf`和`printf`则无法做到这一点。 书中还强调，应优先使用`new`和`delete`进行动态内存分配和释放，因为它们能够调用对象的构造函数和析构函数，确保对象的正确初始化和清理。使用`malloc`和`free`则无法保证这一点，而且混合使用这两种内存管理方式可能导致内存泄漏或悬挂指针。如果确实需要使用C库函数，应当格外小心，检查是否涉及`malloc`的使用，并考虑用`new`和`delete`对其进行封装。 这本书提供了一套实用的指导原则，帮助C++程序员编写更高效、更健壮的代码，其中定制内存管理和改进的输入输出方法只是其中的一部分。遵循这些最佳实践，可以显著提升代码质量和性能。