12.7 Lokalizujący przydział pamięci

Za pomocą operatora new można przydzielić pamięc o z góry określonej lokalizacji. Istnieje do tego celu specjalna forma operatora new — dostępna po dołączeniu pliku nagłówkowego new — o następującej składni:

       new (adres) Typ;
       new (adres) Typ[wymiar];

W ten sposób przydzielamy na pojedynczy obiekt lub tablicę obszar pamięci rozpoczynający się od adresu będącego wartością wyrażenia adres. W zasadzie obszar ten powinien mieścić się w jakimś obszarze pamięci przydzielonym wcześniej za pomocą „zwykłego” new. Jest to operacja szybka, ponieważ tak naprawdę nie wymaga alokowania pamięci; kompilator zakłada, że programista wie co robi. Ponieważ tak naprawdę przydziału pamięci nie ma, obszar ten powinien zostać zwolniony przez wywołanie delete ze wskaźnikiem takiego typu i zawierającym ten adres, który był użyty w „prawdziwym” new, a nie w new lokalizującym!

W poniższym przykładzie alokujemy tablicę itab liczb typu int, a potem, wewnątrz obszaru pamięci przez nią zajmowanego, tablicę dtab liczb typu double:

P93: new.cpp Lokalizujący przydział pamięci

      1.  #include <iostream>
      2.  #include <new>
      3.  using namespace std;
      4.  
      5.  int main() {
      6.      int* itab = new int[8];
      7.      for (int i = 0; i < 8; i++) itab[i] = i+1;
      8.  
      9.      double* dtab = new (itab+2) double[2];              ➊
     10.      for (int i = 0; i < 2; i++) dtab[i] = (1+i)/3.;
     11.  
     12.      cout << "\nTablica dtab:\n\n";
     13.      for (int i = 0; i < 2; i++)
     14.          cout << "  dtab[" << i << "] = " << dtab[i] << endl;
     15.  
     16.      cout << "\nTablica itab:\n" << endl;
     17.      for (int i = 0; i < 8; i++)
     18.          cout << "  itab[" << i << "] = " << itab[i] << endl;
     19.  
     20.      delete [] itab;
     21.  }

Najpierw alokujemy tablicę 8 liczb całkowitych i wypełniamy ją kolejnymi liczbami od 1 do 8. Tablica zajmuje 8×4 = 32 bajty. W linii ➊ pod adresem trzeciego elementu tej tablicy „alokujemy” tablicę dwóch liczb typu double i inicjujemy ją wartościami ${\frac{{1}}{{3}}}$ oraz ${\frac{{2}}{{3}}}$ . Ta tablica zajmuje 2×8 = 16 bajtów. Teraz w pamięci pod adresem wskazywanym przez itab umieszczone są najpierw dwie liczby całkowite (w sumie 8 bajtów), następnie dwie liczby rzeczywiste (16 bajtów) i znów dwie liczby całkowite (8 bajtów). Że tak jest rzeczywiście, przekonuje nas wydruk tego programu:

    Tablica dtab:

      dtab[0] = 0.333333
      dtab[1] = 0.666667

    Tablica itab:

      itab[0] = 1
      itab[1] = 2
      itab[2] = 1431655765
      itab[3] = 1070945621
      itab[4] = 1431655765
      itab[5] = 1071994197
      itab[6] = 7
      itab[7] = 8

Widać, że rzeczywiście tablice te zajmują ten sam obszar w pamięci. Dwie liczby typu double „zamazały” cztery liczby całkowite, pozostawiając jednak dwa pierwsze i dwa ostatnie elementy tablicy itab nienaruszone.

Opisany rodzaj przydzielania pamięci stosuje się często aby wykorzystać na nowe dane wcześniej zaalokowane a już niepotrzebne obszary pamięci — jest to znacznie szybsze niż zwalnianie i potem przydzielanie pamięci od nowa.

T.R. Werner, 21 lutego 2016; 20:17