Pensar en C++ (Volumen 1) - Grupo ARCO

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“Volumen1” — 2012/1/12 — 13:52 — page 391 — #429
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13.3. new y delete para vectores
re. Frecuentemente la razón para cambiar el asignador es la eficiencia; puede que
se necesite crear y destruir tantos objetos de la misma clase que lo haga ineficaz en
términos de velocidad: un cuello de botella. En C++ es posible sobrecargar new y d-
elete para implementar un esquema particular más adecuado que permita manejar
situaciones como ésta.
Otra cuestión es la fragmentación del montículo. Cuando los objetos tienen tamaños
diferentes es posible llegar a dividir de tal modo el área de memoria libre que
se vuelva inútil. Es decir, el espacio puede estar disponible, pero debido al nivel de
fragmentación alcanzado, no exista ningún bloque del tamaño requerido. Es posible
asegurarse de que esto no llegue a ocurrir mediante la creación de un asignador para
una clase específica.
En los sistemas de tiempo real y en los sistemas integrados, suele ser necesario
que los programas funcionen por largo tiempo con recursos muy limitados. Tales
sistemas pueden incluso requerir que cada asignación tome siempre la misma cantidad
de tiempo, y que no esté permitida la fragmentación ni el agotamiento en el área
dinámica. La solución a este problema consiste en utilizar un asignador «personalizado»;
de otro modo, los programadores evitarían usar new y delete es estos casos
y desperdiciarían un recurso muy valioso de C++.
A la hora de sobrecargar operator new() y operator delete() es importante
tener en cuenta que lo único que se está cambiando es la forma en que se realiza
la asignación del espacio. El compilador llamará a la nueva versión de new en lugar
de al original, para asignar espacio, llamando después al constructor que actuará sobre
él. Así que, aunque el compilador convierte una expresión new en código para
asignar el espacio y para llamar al constructor, todo lo que se puede cambiar al sobrecargar
new es la parte correspondiente a la asignación. delete tiene una limitación
similar.
Cuando se sobrecarga operator new(), se está reemplazando también el modo
de tratar los posibles fallos en la asignación de la memoria. Se debe decidir qué
acciones va a realizar en tal caso: devolver cero, un bucle de reintento con llamada
al new-handler, o lo que es más frecuente, disparar una excepción bad_alloc (tema que
se trata en el Volumen 2).
La sobrecarga de new y delete es como la de cualquier otro operador. Existe la
posibilidad de elegir entre sobrecarga global y sobrecarga para una clase determinada.
Sobrecarga global de new y delete
Este es el modo más drástico de abordar el asunto, resulta útil cuando el comportamiento
de new y delete no es satisfactorio para la mayor parte del sistema. Al
sobrecargar la versión global, quedan inaccesibles las originales, y ya no es posible
llamarlas desde dentro de las funciones sobrecargadas.
El new sobrecargado debe tomar un argumento del tipo size_t (el estándar de C)
para tamaños. Este argumento es generado y pasado por el compilador, y se refiere al
tamaño del objeto para el que ahora tenemos la responsabilidad de la asignación de
memoria. Debe devolver un puntero a un bloque de ese tamaño, (o mayor, si hubiera
motivos para hacerlo así), o cero en el caso de no se encontrara un bloque adecuado.
Si eso sucede, no se producirá la llamada al constructor. Por supuesto, hay que hacer
algo más informativo que sólo devolver cero, por ejemplo llamar al «new-handler»
o disparar una excepción, para indicar que hubo un problema.
El valor de retorno de operator new() es void*, no un puntero a un tipo particular.
Lo que hace es obtener un bloque de memoria, no un objeto definido, no hasta
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