C++中的new用法總結

前段時間復習面試的時候，看到這個問題經常有問到，我這個小白就看了些博客和書，總結一下。

new可以說是個一個關鍵字，也可以說是一個運算符，並且可以被重載。

1、new operator

這個就是平時最經常用的new，用法如下程序所示：

class A
{
public:
    A(int i) :a(i){}
private:
    int a;
};

int main()
{
    A* example = new A(1);
}

new operator實際上執行了以下三個步驟：

1、調用operator new分配內存（后面要說的第二種new），如果類本身定義了operator new，那么會調用類自己的operator new，而不是全局的；

2、調用A的構造函數A::A(int)；

3、返回相應的指針

2、operator new

operator new不調用構造函數，而僅僅分配內存，有兩個版本，前者拋出異常，后者當失敗時不拋出異常，而是直接返回：

void* operator new (std::size_t size);
void* operator new (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) noexcept;

可以看到，operator new的作用有點類似與C語言中的malloc，有的地方說operator new的底層實現可以是malloc。

C++中可以用set_new_handler()設置拋出bad_alloc()異常時調用的處理函數，<<Effective C++>>有幾個條款很詳細描述了具體做法。

我還是太菜了，水平不夠，不太能理解自定義異常處理函數的內容...T T

class A
{
public:
    A(int i) :a(i){}
    void* operator new(size_t size)
    {
        cout << "call A::operator new" << endl;
        return malloc(size);
    }
    void operator delete(void* p)
    {
        cout << "call A::operator delete" << endl;
        return free(p);
    }
    void* operator new(size_t size, const nothrow_t& nothrow_value) noexcept
    {
        cout << "call A::operator new (noexcept)" << endl;
        return malloc(size);
    }
    void operator delete(void* p, const nothrow_t& nothrow_value) noexcept
    {
        cout << "call A::operator delete (noexcept)" << endl;
        free(p);
    }
private:
    int a;
};

int main()
{
    A* example1 = new A(1);
    delete example1;
    A* example2 = new(nothrow) A(2);
    delete example2;
}

用一個小例子可以證明一下，確實調用的是自定義operator new/delete，而不是全局的。

3、placement new

placement new僅在一個已經分配好的內存指針上調用構造函數，基本形式如下：

void* operator new (std::size_t size, void* ptr) noexcept;

placement new不需要拋出異常，因為它自身不分配內存。

同時，ptr指針是已經分配好的，可能在棧上也可能在堆上，如下面的例子：

class A
{
public:
    A(int i) :a(i){}
    int getValue(){ return a; }
private:
    int a;
};

int main()
{
    A* p1 = new A(1);           //在堆上分配
    A  A2(2);                    //在棧上分配
    A* p2 = &A2;        
    cout << "placement new前的值: " << p1->getValue() << "  " << p2->getValue() << endl;

    A* p3 = new(p1) A(3);       //在p1的位置上構造
    A* p4 = new(p2) A(4);       //在p2的位置上構造
    cout << "placement new后的值: " << p1->getValue() << "  " << p2->getValue() << endl;
}

第一次輸出的是1,2；在相應位置構造后，輸出值變為3,4。