Инициализация массива, распределенного из хипа A
По умолчанию инициализация массива объектов, распределенного из хипа, проходит в два этапа: выделение памяти для массива, к каждому элементу которого применяется конструктор по умолчанию, если он определен, и последующее присваивание значения каждому элементу.
Чтобы свести инициализацию к одному шагу, программист должен вмешаться и поддержать следующую семантику: задать начальные значения для всех или некоторых элементов массива и гарантировать применение конструктора по умолчанию для тех элементов, начальные значения которых не заданы. Ниже приведено одно из возможных программных решений, где используется оператор размещения new:
|
#include <utility> #include <vector > #include <new> #include <cstddef> #include "Accounts.h" typedef pair<char*, double> value_pair; /* init_heap_array() * объявлена как статическая функция-член * обеспечивает выделение памяти из хипа и инициализацию * массива объектов * init_values: пары начальных значений элементов массива * elem_count: число элементов в массиве * если 0, то размером массива считается размер вектора * init_values */ Account* Account:: init_heap_array( vector<value_pair> &init_values, vector<value_pair>::size_type elem_count = 0 ) { vector<value_pair>::size_type vec_size = init_value.size(); if ( vec_size == 0 && elem_count == 0 ) return 0; // размер массива равен либо elem_count, // либо, если elem_count == 0, размеру вектора ... size_t elems = elem_count ? elem_count : vec_size(); // получить блок памяти для размещения массива char *p = new char[sizeof(Account)*elems]; // по отдельности инициализировать каждый элемент массива int offset = sizeof( Account ); for ( int ix = 0; ix < elems; ++ix ) { // смещение ix-ого элемента // если пара начальных значений задана, // передать ее конструктору; // в противном случае вызвать конструктор по умолчанию if ( ix < vec_size ) new( p+offset*ix ) Account( init_values[ix].first, init_values[ix].second ); else new( p+offset*ix ) Account; } // отлично: элементы распределены и инициализированы; // вернуть указатель на первый элемент return (Account*)p; |
}
Необходимо заранее выделить блок памяти, достаточный для хранения запрошенного массива, как массив байт, чтобы избежать применения к каждому элементу конструктора по умолчанию. Это делается в такой инструкции:
char *p = new char[sizeof(Account)*elems];
Далее программа в цикле обходит этот блок, присваивая на каждой итерации переменной p
адрес следующего элемента и вызывая либо конструктор с двумя параметрами, если задана пара начальных значений, либо конструктор по умолчанию:
for ( int ix = 0; ix < elems; ++ix ) { if ( ix < vec_size ) new( p+offset*ix ) Account( init_values[ix].first, init_values[ix].second ); else new( p+offset*ix ) Account; |
В разделе 14.3 говорилось, что оператор размещения new
позволяет применить конструктор класса к уже выделенной области памяти. В данном случае мы используем new для поочередного применения конструктора класса Account к каждому из выделенных элементов массива. Поскольку при создании инициализированного массива мы подменили стандартный механизм выделения памяти, то должны сами позаботиться о ее освобождении. Оператор delete
работать не будет:
delete [] ps;
Почему? Потому что ps (мы предполагаем, что эта переменная была инициализирована вызовом init_heap_array()) указывает на блок памяти, полученный не с помощью стандартного оператора new, поэтому число элементов в массиве компилятору неизвестно. Так что всю работу придется сделать самим:
void Account:: dealloc_heap_array( Account *ps, size_t elems ) { for ( int ix = 0; ix < elems; ++ix ) ps[ix].Account::~Account(); delete [] reinterpret_cast<char*>(ps); |
Если в функции инициализации мы пользовались арифметическими операциями над указателями для доступа к элементам:
new( p+offset*ix ) Account;
то здесь мы обращаемся к ним, задавая индекс в массиве ps:
ps[ix].Account::~Account();
Хотя и ps, и p адресуют одну и ту же область памяти, ps объявлен как указатель на объект класса Account, а p – как указатель на char. Индексирование p
дало бы ix-й байт, а не ix-й объект класса Account. Поскольку с p
ассоциирован не тот тип, что нужно, арифметические операции над указателями приходится программировать самостоятельно.
Мы объявляем обе функции статическими членами класса:
typedef pair<char*, double> value_pair;
class Account { public: // ... static Account* init_heap_array( vector<value_pair> &init_values, vector<value_pair>::size_type elem_count = 0 ); static void dealloc_heap_array( Account*, size_t ); // ... |
