关于new你应当知道的一切

new在C++中是一个我们经常用到的运算符。由它所创建的变量会被分配在堆中，并且在程序结束之前应当将分配的内存delete掉，否则就会导致内存泄漏。但是除此之外，你对new有更深入的了解吗？本篇文章将深入探讨C++中的new运算符，我在这篇文章中总结了new的以下知识点：

1. new内存分配失败后的处理

如果你认为new分配失败后应当如以下代码处理：

int*p=new int;

if(!p)

{

    //error processing

}

　　那么你就大错特错了。C++中规定当new分配失败时，它会抛出一个bad_alloc exception，此时应当采用异常处理的方法：

try

{

      int* pStr=new string[SIZE];

}

catch(const bad_alloc& e)

{

     //error processing

}

　　2. new的三种形态。

new实际上有三种形态：new operator、operator new和placement new。

new operator是我们最常用的形态（用法如上文的代码所示），它是语言内建的，不能重载，也不能改变其行为。它在执行过程中，与其余的两种形态都发生了密切的关系：第一步通过operator new来实现内存申请，第二步通过placement new来调用构造函数。

operator new在默认情况下为调用分配内存的代码，尝试从堆上得到一段空间，如果分配成功则直接返回，分配失败则调用new_handler函数，然后继续重复前面的过程，直到抛出了异常为止。如下的代码便重载了A的operator new函数：

class A

{

public:

    A(int a);

    ~A();

    void* operator new(size_t size);

}

void* A::operator new(size_t size)

{

    cout<<"A's operator new"<<endl;

    return ::operator new(size);

}

　　这里调用了全局的new来进行内存分配。

placement new则是决定在分配的空间里采用哪种构造函数。通常情况下，构造函数是由编译器自动调用的，但你也可以手动调用构造函数。如以下代码所示：

#include <iostream>

class X

{

public:

	X() { std::cout << "constructor of X" << std::endl; }

	~X() { std::cout << "destructor of X" << std::endl; }

	void SetNum(int n)

	{

		num = n;

	}

	int GetNum()

	{

		return num;

	}

private:

	int num;

};

int main()

{

	char* buf = new char[sizeof(X)];

	X *px = new(buf)X;

	px->SetNum(10);

	std::cout << px->GetNum() << std::endl;

	px->~X();

	delete[]buf;

	return 0;

}

　　当然，如果显示地调用placement new,那么也得显示地调用对应的placement delete。

placement new的意义在于，operator new开辟内存是比较花费时间的，因此你可以一次用operator new开辟一片内存，然后利用placement new重复地在这片内存上构建对象，这样可以省去很多时间。

3. new_handler函数

在使用operator new申请内存失败之后，编译器会调用new_handler函数来进行相应的处理。你可以定制属于自己的new_handler函数，只需要调用<new>中的set_new_handler之中即可，set_new_handler的参数为一个函数指针，返回值为指向的是set_new_handler调用之前的异常处理函数。

我们也可以根据类设定不同的new_handler函数，以下是一个例子：

class A

{

public:

    static std::new_handler set_new_handler(std::new_handler p)throw();

    static void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc);

    static void MemoryErrorHandling(); // new_handler function

private:

    static std::new_handler m_curHandler;

};

std::new_handler A::m_curHandler=NULL;

std::new_handler A::set_new_handler(std::new_handler p)throw()

{

    std::new_handler old_handler=m_curHandler;

    m_curHandler=p;

    return old_handler;

}

void MemoryErrorHandling()

{

    //...

}

void *operator new (std::size_t size)throw(std::bad_alloc)

{

    set_new_handler(MemoryErrorHandling);

    return ::operator new(size);

}

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