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항목 52. 위치지정 new를 작성한다면 위치지정 delete도 같이 준비하자

new 표현식을 사용했을 때 호출되는 두 가지 함수

Widget * pw = new Widget;
  1. 메모리 할당을 위해 operator new 호출
  2. Widget의 기본 생성자 호출

생성자 호출이 진행되다가 예외가 발생한다면?

  • 메모리 할당을 취소해야만 한다.
    • 메모리 누수가 발생하기 때문이다.
  • 사용자는 이 메모리를 해제할 수 없다.
    • C++ 런타임 시스템에서 맡는다.

C++ 런타임 시스템이 해 주어야 하는 일

  • 호출한 operator new 함수와 짝이 되는 버전의 operator delete 함수를 호출한다.
    • operator delete 함수들 가운데 어떤 것을 호출해야 하는지 런타임 시스템이 제대로 알고 있어야 한다.
  • 기본형 operator new는 기본형 operator delete와 짝을 맞춘다.
  • 표준 형태의 new 및 delete만 사용하면 런타임 시스템은 new의 동작을 되돌릴 방법을 알고 있는 delete를 찾아내는 데 어려움이 없다.
    • 기본형이 아닌 형태를 선언한다면?

위치지정 new

  • 기본형 operator new 함수와 달리 매개변수를 추가로 받는 형태로 선언한 new
  • 위치지정 new는 가지각색일 수 있다.

어떤 객체를 생성시킬 메모리 위치를 나타내는 포인터를 매개변수로 받는 new

void * operator new(std::size_t, void *pMemory) throw();
  • <new>만 #include 하면 바로 사용할 수 있다.
  • 위치지정 new의 원조이다.
  • 이 버전의 new 함수는 표준 라이브러리의 여러 군데에서 쓰이고 있다.
    • vector의 미사용 공간에 원소 객체를 생성할 때 이 위치지정 new를 쓴다.

위치지정 new의 주의할 점

  • C++ 런타임 시스템은 호출된 operator new가 어떻게 동작하는지를 알아낼 방법이 없다.
    • 자신이 할당 자체를 되돌릴 수는 없다.
  • 런타임 시스템은 호춮된 operator new가 받아들이는 매개변수의 개수와 타입이 똑같은 버전의 operator delete를 찾고 호출한다.
    • 짝을 이루는 operator delete가 존재해야 한다.(위치지정 delete라고 한다)

결론

  • 위치지정 new 함수와 연관된 메모리의 누수를을 봉쇄하려면 표준 형태의 operator delete를 기본으로 마련해두어야 한다.
  • 위치지정 new를 사용하였다면 똑같은 추가 매개변수를 받는 위치지정 delete도 존재해야 한다.

이름 가리기

C++가 제공하는 전역 유효범위의 operator new의 형태 3가지 표준

void *operator new(std::size_t) throw(std::bad_alloc);          // 기본형
void *operator new(std::size_t, void*) throw();                 // 위치지정
void *operator new(std::size_t, const std::nothrow_t&) throw(); // 예외불가
  • 어떤 형태든 간에 operator new가 클래스 안에 선언되는 순간 표준 형태들이 전부 가려진다.
  • 사용자가 표준 형태를 쓰지 못하게 막는 것이 의도한게 아니라면 표준 형태들도 사용자가 접근할 수 있도록 해야 한다.
  • 간단한 방법으로는 기본 형태를 가지고 있는 기본 클래스 하나를 만드는 것이다.

C++ 3가지 표준이 포함된 기본 클래스

class StandardNewDeleteForms 
{
public: 
  // 기본형
  static void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc)
  {
    return ::operator new(size);
  }
  static void operator delete(void* pMemory) throw()
  {
    ::operator delete(pMemory);
  }
  
  //위치지정
  static void* operator new(std::size_t size, void* ptr) throw()
  {
    return ::operator new(size, ptr);
  }
  static void operator delete(void* pMemory, void* ptr) throw()
  {
    ::operator delete(pMemory, ptr);
  }
  
  //예외불가
  static void* operator new(std::size_t size, const std::nothrow_t& nt) throw()
  {
    return ::operator new(size, nt);
  }
  static void operator delete(void* pMemory, const std::nothrow_t& nt) throw()
  {
    ::operator delete(pMemory);
  }
};
  • 기본 클래스 하나를 만들고 new 및 delete의 기본 형태를 전부 넣어둔다.

표준 형태에 덧붙여 추가한 사용자 정의 형태

  • 표준 형태에 덧붙여 사용자 정의 형태를 추가하고 싶다면 기본 클래스를 축으로 넓혀가면 된다.
  • 상속과 using 선언을 사용하여 표준 형태를 파생 클래스쪽으로 끌어와 외부에서 사용할 수 있게 만든 후에 사용자 정의 형태를 선언한다.
class Widget : public StandardNewDeleteForms 
{
public : 
  using StandardNewDeleteForms::operator new; 
  using StandardNewDeleteForms::operator delete;
  static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& logStream) throw(std::bad_alloc);
  static void operator delete(void* pMemory, std::ostream& logStream) throw();
};