C++中的私有operator delete

Question

C++中的私有operator delete

c++memory-managementgarbage-collectionnew-operator

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我正在为我的一个项目中的一组对象设计垃圾回收机制。我希望能够使用new动态分配这些对象，并且永远不需要调用delete。

通过重载operator new来调用一个实现GC的专门的分配器对象是可以实现的（当分配了过多内存时触发收集）。然而，我有一个问题：用户仍然可以对这些对象执行delete，而我不想让这样的事情发生。

将operator delete设置为私有是有问题的，因为C++处理构造失败的方式——如果operator new是公共的，则operator delete也应该是公共的。另一种被建议的替代方案是将operator new和operator delete都设置为私有，并只向用户公开工厂创建方法。我可以这样做，但感觉不太干净，需要编写额外的代码。编辑：另一种方法是将operator delete设置为空（或抛出异常）。然后，为了实际释放对象，我的GC将显式调用析构函数，然后使用全局的::operator delete释放内存。还有其他想法吗？

- Eli Bendersky

1

只是一个想法：当有人尝试删除一个对象时，抛出一个错误，这应该会教育他们不要这样做 ;) - Stormenet

离题：你如何追踪对象是否超出范围？为什么不使用共享指针？ - rmflow

@Stormenet：虽然我本来想在垃圾回收器中使用delete，但我也可以这样做（如果该运算符是私有的，我可以将其设置为friend）。 - Eli Bendersky

1

@rmflow: 我实现了标记和清除垃圾回收，从已知的根节点开始跟踪所有内容。 - Eli Bendersky

如何使operator delete为空？但如果构造函数中有new表达式抛出异常，内存该如何释放？它需要是公共的理由，不仅仅是为了看起来对称;-) [编辑-d'oh，我可以自己回答这个问题。只需确保GC即使尚未构造也可以获取它。但我认为，如果这样做，您必须确保在用户删除对象的情况下不要两次调用析构函数，delete表达式调用析构函数，然后是operator delete，会抛出异常，一段时间后您会GC对象] - Steve Jessop

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3个回答

0

将重载删除作为无操作。（需要更多字符）

- Benjamin Lindley

这里存在一个问题：GC如何实际删除这些对象？我计划使用delete，尽管我猜我可以直接调用析构函数然后释放内存。 - Eli Bendersky

我想你是对的 - 我在“编辑”中添加了它，仍在寻找其他的想法;-) - Eli Bendersky

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无法实际工作。编译器将 delete x 语句转换为 x->~Type(); Type::operator delete(x)。即对象*将首先被销毁，然后内存不会被无操作的 operator delete 释放。 - Jan Hudec

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boost::shared_ptr<Type> ptr = boost::make_shared<Type>();

你从不调用 new，也从不调用 delete。

为什么要重复造轮子？智能指针确实是更好的选择。

- Chris K

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我明白“shared_ptr”存在，但我的问题不是关于它的。 - Eli Bendersky

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@Chris：引用计数 != 垃圾回收。例如，shared_ptr 在处理循环引用时存在实际问题。 - Ben Voigt

@Ben：'shared_ptr在处理循环引用时存在实际问题' - 你能详细说明一下吗？我想说的是，我不会在2011年尝试重新发明轮子。 - Chris K

@Chris：如果对象C拥有指向对象A的shared_ptr，而对象A又持有指向B的shared_ptr，而对象B又持有指向C的shared_ptr，那么它们中的任何一个都永远不会被销毁。我认为这就是Ben所说的循环引用问题。 - ssube

@Chris：针对这个问题，“不重复造轮子”的方法是使用Boehm的C++垃圾收集器，它采用标记-清除算法。但是，Boehm的GC使用了很多平台相关的技巧，以尽可能地不引人注目 - 在C++中实现可移植的标记-清除收集需要用户的一些帮助，这似乎是Eli所追求的。 - Steve Jessop

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可以查看英文原文，
原文链接

- Martin York · Accepted Answer

就我个人而言，我认为将私有化和使用工厂模式相结合是更清晰的方法。仅使用new而不使用delete（或分配到智能指针）会让代码维护者感到困惑。

如果您可以表明指针来自GC收集的工厂（或由GC收集的工厂拥有），那么代码维护起来会更加清晰。通过使用工厂，您明确表示GC工厂是所有者，因此应该维护对象的生命周期：

class GCFactory
{
    public:
        template<T, P1>
        T& createGCObject(P1 const& p1) // Or return by pointer.
        {
            T* result = new T(p1);
            // Do stuff to register with garbage collector.

            // Then return object (I like reference) but I have not studied the
            // problem that hard so may be in-appropriate.
            return * result;
        }
        template<T, P1, P2>
        T& createGCObject(P1 const& p1, P2 const& p2)
        {
            T* result = new T(p1, p2);
            // Do stuff to register with garbage collector.

            return * result;
        }
        template<T, P1, P2, P3>
        T& createGCObject(P1 const& p1, P2 const& p2, P3 const& p3)
        {
            T* result = new T(p1, p2, p3);
            // Do stuff to register with garbage collector.

            return * result;
        }
};