메모리를 동적으로 할당하고 객체를 초기화하는 new, delete도 연산자의 일종이므로 오버로딩할 수 있다. 객체를 힙에 할당하는 new 연산자는 두 가지 동작을 하는데 우선 운영체제의 힙 관리 함수를 호출하여 요청한만큼 메모리를 할당하고 이 할당된 메모리에 대해 객체의 생성자를 호출하여 초기화한다. new가 생성자를 호출하는 것은 언어의 고유한 기능이므로 사용자가 생성자 호출을 금지한다거나 할 수 없지만 객체를 위한 메모리를 할당하는 방식은 원하는대로 변경할 수 있다. 즉 new 연산자 자체는 오버로딩 대상이 아니지만 이 함수가 내부적으로 호출하는 operator new는 오버로딩 대상이다.
new연산자는 메모리 할당을 위해 operator new를 호출하는데 이 연산자를 오버로딩하면 객체를 위한 메모리를 직접 할당 또는 지정할 수 있다. new와 마찬가지로 delete 함수도 두 가지 동작을 하는데 파괴자를 먼저 호출하여 객체를 정리하고 다음으로 operator delete를 호출하여 객체가 사용하던 메모리를 해제한다. operator new를 오버로딩해서 할당 방식을 바꾸었다면 당연히 operator delete도 오버로딩해서 해제하는 방식도 할당 동작에 맞게 바꿔야 한다. 예를 들어 대량의 메모리를 효율적으로 관리하기 위해 가상 메모리를 직접 다루고 싶다거나 미리 할당해 놓은 메모리 풀을 조금씩 돌려 가며 사용하고 싶을 때가 이런 경우에 해당한다.
Win32의 가상 메모리는 예약과 확정이라는 두 단계의 메모리 할당 방식이 있고 각각의 메모리 페이지에 대해 읽기, 쓰기 권한을 지정할 수 있어 할당 속도가 빠르고 안전성이 높아 직접 관리할 경우 힙을 쓰는 것보다 더 효율적이다. 특히 객체의 크기가 클 때 효과적이다. 또한 할당, 해제가 아주 빈번하다면 충분한 크기의 메모리 큐를 만들고 응용 프로그램이 메모리를 회전시키는 방법도 쓸 수 있다. 힙 할당은 매 할당분마다 얼마만큼의 메모리가 할당되었는지를 기억하는 헤더를 작성하는데 이 헤더에 의한 메모리 낭비가 심하며 또한 잦은 할당 해제에 의해 단편화 문제가 발생하는데 할당 방식을 바꿈으로써 이런 문제들을 적극적으로 해결할 수 있다.
물론 이런 경우는 어디까지나 예에 불과하며 현실적인 실용성은 그리 높지 않은 편인데 물리적인 메모리양이 충분해졌을 뿐만 아니라 운영체제의 메모리 관리 능력이 뛰어나기 때문에 이렇게까지 메모리를 직접 관리해야 할 필요는 많이 감소되었다. 하지만 메모리란 아무리 많아도 아껴 써야 하는 것이므로 아직도 대용량의 많은 메모리를 다루는 프로그램은 이 기법이 꼭 필요하다. 다음 예제를 통해 전역 new, delete 연산자를 오버로딩해 보자.
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예 제 : newOverload |
#include <Turboc.h>
void *operator new(size_t t)
{
return malloc(t);
}
void operator delete(void *p)
{
free(p);
}
void main()
{
int *pi=new int;
*pi=1234;
printf("%d\n",*pi);
delete pi;
}
operator new 는 size_t형 인수와 그 외 할당에 필요한 인수를 전달받아 메모리를 할당하며 그 결과 새로 할당한 메모리의 번지를 void *타입으로 리턴한다. 단순히 메모리만 할당할 뿐이므로 아직 이 메모리의 타입은 알 수 없으며 그래서 void *를 리턴할 수밖에 없다. 할당의 방식은 마음대로 선택할 수 있고 할당 방식을 지정하는 추가 인수도 얼마든지 받을 수 있되 단 첫 번째 인수는 반드시 할당 크기를 지정하는 size_t여야 한다. operator delete 는 void *를 인수로 받아 이 메모리를 해제하며 리턴값은 없다.
예제에서는 new, delete를 각각 오버로딩해 놓고 main에서 정수형 변수 하나를 저장할만큼인 4바이트를 할당해 보았다. 오버로딩 가능하다는 것만 확인하기 위해 malloc, free를 사용했는데 미리 할당한 메모리의 조각을 떼 주거나 다른 메모리 할당 함수를 사용하는 것도 가능하다. new, delete 함수에 중단점을 설정해 놓고 테스트해보면 할당, 해제할 때 이 함수가 호출되는 것을 확인할 수 있다. 이 예제는 VC 6.0에서는 컴파일되지 않으며 VC 7.0 이상, Dev-C++에서는 잘 컴파일된다.
객체의 배열을 할당 및 해제하는 new [], delete [] 도 물론 오버로딩할 수 있다. 이 예제처럼 new, delete를 전역 연산자로 오버로딩할 수도 있고 특정 클래스의 멤버 함수로 오버로딩하여 특정 클래스에 대해서만 할당 방식을 변경할 수도 있다. 문법의 복잡성에 비해 실용성은 다소 떨어지므로 이 방법에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다. 이런 메모리 할당 기법을 정확하게 구사하기 위해서는 연산자 오버로딩 자체에 대한 이해보다는 메모리 구조나 관리 기법에 대한 이해가 더 많이 필요하다.