Перегрузка операторов new и delete

Продолжаем исследование удивительного мира перегруженных операторов. Перегруженные операторы значительно упрощают механизм использования объектов. Согласитесь, используя этот механизм, можно работать с собственными объектами точно так, как если бы Вы работали с переменными стандартных типов данных.

Вы уже знаете, что большинство классов содержит операции по распределению и освобождению памяти. Иногда, для обеспечения эффективности или надежности требуется более удачный механизм использования памяти, чем тот который предоставляется с помошью операторов new и delete. С++ предоставляет Вам возможность перегрузить эти операторы. В "классическом" С для доступа к свободной памяти используется функция malloc(), она имеет тип возвращаемого значения void* - указатель на выделенную память. Если память выделяется с помощью функции malloc(), то освобождается с помощью функции free(). Для использования этих функций, необходимо с помощью дериктивы компилятора #include подключить заголовочный файл stdlib.h.

Одна из причин, по которой, возможно, Вам необходимо будет перегрузить эти операторы состоит в стремлении придать им смысловую нагрузку. Например, сделать безопасное выделение памяти, т.е. обеспечить процесс выделения памяти рядом дополнительных проверочных условий.

Рассмотрим пример в котором реализованы перегруженные операторы new и delete. Сразу отметим, что это только учебный пример, т.е. он только показывает механизм перегрузки операторов. Практический пример с использованием перегруженных операторов приводится в последнем разделе этого занятия.

#include <iostream.h>

#include <stdlib.h>//именно здесь определены malloc() e free()

class A{

// int a; //разкоментируйте и запустите программу

// int b[100];//теперь, проделайт с этой строкой тоже самое

// int c[1000];//и с этой

// int d[100000000000];//ну и попробуйте эту...

public:

A() {}

~A(){}

void* operator new(unsigned int size)

{

cout<<"A::new\n";

//выделяем память с использованием malloc()

void* p;

p=malloc(size);

if (p==NULL) {

cout<<"Problems...has not enough amount of memory..."<<endl;

cout<<"Program will be terminating...\n";

exit(1);

}

else cout<<"Ok... "<<size<<" byte(s) of memory were allocated"<<endl;

return p;

}

void operator delete(void* ptr)

{

cout<<"A::delete\n";

//удаляем память с использованием free()

free(ptr);

}

};

void main()

{

A *example; //объявили указатель на класс А

example=new A; //выделили память под объект класса А.

delete example; //освободили память.

cout<<"\nbye-bye..."<<endl;

}

Подозреваем что у Вас появился вопрос: "А могу ли я дальше в программе использовать оператор new так, как я это делал раньше?". Конечно, компилятор С++ делать это Вам не запрещает.

Перегрузка оператора индексирования

Давайте с Вами вспомним, где мы используем индексирование. Правильно, при работе с массивами. Говорят также, что массив представляет собою агрегат. Вспомните типичную ошибку, которая происходила при обращении к несуществующему элементу массива. Конечно, если постоянно контролировать процесс индексирования (т.е. процесс обращения к элементу массива), четко знать какой размер массива и всегда обращаться к существующему элементу массива, то Вы будете избавлены от ошибок. Но все мы люди, а людям свойственно ошибаться. Хотелось бы, чтобы у нас под рукой был удобный механизм, который позволял бы как-то контролировать процесс индексирования. Вот эту замечательную возможность нам дает использование перегрузки оператора индексирования.

Сразу отметим вполне логичный факт, что оператор индексирования обычно перегружается, когда тип класса представляет агрегат (т.е. нечто группирирующее). Теоретически, операция индексирования должна возвращать ссылку на элемент, который содержится в агрегате.

Когда происходит перегрузка операторов, необходимо помнить, что хорошим стилем является обеспечение согласованности между смыслом, заданным при перегрузке оператора и стандартным применением. Желательно избегать таких ситуаций, когда перегруженный бинарный оператор плюс работает как бинарный минус, хотя клавиатура в Ваших руках. В общем случае прототип функции, с помощью которой осуществляется перегрузка оператора индексирования, имеет вид:

тип& operator[](целый тип);

В примере, который Вы найдете в одном из разделов нашего занятия, рассматривается знакомый Вам класс ВЕКТОР, который реализует практическую часть вопроса, связанного с перегруженными операторами.