Мюррей Хилл - C++

Рассмотрим традиционную альтернативу тому, чтобы иметь объекты класса как члены, – иметь члены указатели и инициалзировать их в конструкторе:

class classdef (* table* members; table* friends; int no_of_members; // ... classdef(int size); ~classdef(); *);

classdef::classdef(int size) (* members = new table(size); friends = new table; // размер таблицы по умолчанию no_of_members = size; // ... *)

Так как таблицы создавались с помощью new, они должны уничтожаться с помощью delete:

classdef::~classdef() (* // ... delete members; delete friends; *)

Раздельно создаваемые объекты вроде этих могут оказаться полезными, но учтите, что members и friends указывают на одельные объекты, что требует для каждого из них действие по выделению памяти и ее освобождению. Кроме того, указатель плюс объект в свободной памяти занимают больше места, чем объект член.

Чтобы описать вектор объектов класса, имеющего конструтор, этот класс должен иметь конструктор, который может вызваться без списка параметров. Нельзя использовать даже парметры по умолчанию. Например:

table tblvec[10];

будет ошибкой, так как для table::table() требуется целый параметр. Нет способа задать параметры конструктора в описании вектора. Чтобы можно было описывать вектор таблиц table, можно модифицировать описание table (#5.3.1), напрмер, так:

class table (* // ... void init(int sz); // как старый конструктор public: table(int sz) // как раньше, но без по умолчанию (* init(sz); *) table() // по умолчанию (* init(15); *) *)

Когда вектор уничтожается, деструктор должен вызываться для каждого элемента этого вектора. Для векторов, которые не были размещены с помощью new, это делается неявно. Однако для векторов в свободной памяти это не может быть сделано неявно, поскольку компилятор не может отличить указатель на один обект от указателя на первый элемент вектора объектов. Например:

void f() (* table* t1 = new table; table* t2 = new table[10]; delete t1; // одна таблица delete t2; // неприятность: 10 таблиц *)

В этом случае длину вектора должен задавать программист:

void g(int sz) (* table* t1 = new table; table* t2 = new table[sz]; delete t1; delete[] t2; *)

Но почему же компилятор не может найти число элементов вектора из объема выделенной памяти? Потому, что распределтель свободной памяти не является частью языка и может быть задан программистом.

Когда вы используете много небольших объектов, размещамых в свободной памяти, то вы можете обнаружить, что ваша

программа тратит много времени выделяя и освобождая память под эти объекты. Первое решение – это обеспечить более хорший распределитель памяти общего назначения, второе для раработчика классов состоит в том, чтобы взять под контроль уравление свободной памятью для объектов некоторого класса с помощью подходящих конструкторов и деструкторов.

Рассмотрим класс name, который использовался в примерах table. Его можно было бы определить так:

struct name (* char* string; name* next; double value;

name(char*, double, name*); ~name(); *);

Программист может воспользоваться тем, что размещение и освобождение объектов заранее известного размера можно обрбатывать гораздо эффективнее (и по памяти, и по времени), чем с помощью общей реализации new и delete. Общая идея состоит в том, чтобы предварительно разместить «куски» из объектов name, а затем сцеплять их, чтобы свести выделение и освободение к простым операциям над связанным списком. Переменная nfree является вершиной списка неиспользованных name:

const NALL = 128; name* nfree;

Распределитель, используемый операцией new, хранит рамер объекта вместе с объектом, чтобы обеспечить правильную работу операции delete. С помощью распределителя, специализрованного для типа, можно избежать этих накладных расходов. Например, на моей машине следующий распределитель использует для хранения name 16 байт, тогда как для стандартного распрделителя свободной памяти нужно 20 байт. Вот как это можно сделать:

name::name(char* s, double v, name* n) (* register name* p = nfree; // сначала выделить

if (p) nfree = p-»next; else (* // выделить и сцепить name* q = (name*)new char[ NALL*sizeof(name) ]; for (p=nfree= amp;q[NALL-1]; q«p; p–) p-»next = p-1; (p+1)-»next = 0; *)

this = p; // затем инициализировать string = s; value = v; next = n; *)

Присвоение указателю this информирует компилятор о том, что программист взял себе управление, и что не надо использвать стандартный механизм распределения памяти. Конструктор name::name() обрабатывает только тот случай, когда name рамещается посредством new, но для большей части типов это всегда так. В #5.5.8 объясняется, как написать конструктор для обработки как размещения в свободной памяти, так и других видов размещения.

Заметьте, что просто как

name* q = new name[NALL];

память выделять нельзя, поскольку это приведет к бескнечной рекурсии, когда new вызовет name::name().