C++当中3种new的用法 | Fantacity
近在看侯捷侯老师的著作《STL源码剖析》，书中第二张开始讲到了stl中的allocator的一个简易实现，发现原来cpp中的new其实除了我们平常用的最多的new表达式(new operator)之外，还有剩下两种用法。
1. new operator/delete operator
new operator，也叫new表达式，是我们在cpp中最常见的new的用法，比如：
string *pStr = new string("abd");
这个new表达式完成了两件事情：申请内存和调用类的构造函数初始化对象。
与之相对应的是delete operator（delete 表达式），它完成了两件事情：调用所指向元素的析构函数，然后释放内存空间。
2. operator new(operator new[])/operator delete(operator delete[])
operator new(或者operator new[])，其实是标准库函数，容易和new operator搞混。类似与c当中的malloc库函数，只负责申请一块原始的未命名的内存空间，例如：
void *buffer = ::operator new(sizeof(string));
operator delete(或者 operator delete[])，是标准库函数，类似于c当中free库函数，负责释放内存空间。
标准库点故意了operator new函数和operator delete函数的8个重载版本(c++ primer 中文版第5版，P727)，其中前4个版本可能抛出bad_alloc异常，后4个版本则不会抛出异常：
// 这4个版本可能抛出异常
void *operator new(size_t); // 分配一个对象
void *operator new[](size_t); // 分配一个数组
void *operator delete(void*) noexcept; // 释放一个对象
void *operator delete[](void*) noexcept; // 释放一个数组
// 这些版本承若不会抛出异常
void *operator new(size_t, nothorw_t &); // 分配一个对象
void *operator new[](size_t, nothorw_t &); // 分配一个数组
void *operator delete(void*, nothorw_t &) noexcept; // 释放一个对象
void *operator delete[](void*, nothorw_t &) noexcept; // 释放一个数组
其中类型nothrow_t是定义在new头文件中的一个struct，在这个类型中不包含任何成员。noexcept异常说明符用来指定其不抛出异常。
当我们自己定义了全局的operator new函数和operator delete函数后，编译器会优先使用我们自己定义的operator new和operator delete，这样我们就担负起了控制动态内存分配的职责，因此这两个函数必须是正确的。我们也可以定义它们为成员函数，如果同时定义了全局和类的成员函数，优先使用成员函数版本的，如果需要使用全局版本的，可以用作用于运算符::operator new和::operator delete。
3. placement new
placement new，也叫定位new表达式，它用于在给定的内存中初始化对象（但不分配内存），例如
void *buffer = ::operator new(sizeof(string));
buffer = new(buffer) string(“abd”);
与placement new类似，我们可以通过对象调用析构函数，也可以通过对象的指针或引用调用析构函数，这与调用其他成员函数没什么区别：
string *sp = new string("a value"); // 分配并初始化一个string对象
sp->~string();
调用析构函数会销毁对象，但是不会释放内存。
这里我们可以这么理解，new表达式(new operator)其实可以分解为两部，即先调用new操作符(operator new)申请内存，再调用placement new来初始化对象。
来看一个例子，例子中对3个new的用法都做了举例：
#include <new> // for placement new
#include <string> // for string
#include <iostream> // for cout
using namespace std;
int main(void)
{
void* buffer = ::operator new(sizeof(string)); // operator new
buffer = new(buffer) string("123"); // placement new
cout << *(string*)buffer << endl;
// equals new operator
string* str = new string("123");
cout << *str << endl;
delete str;
::operator delete(buffer);
return 0;
}
4. 什么时候需要用到operator new和placement new
如果我们需要把对象的内存分配操作和对象的初始化操作分离开来，就需要用到operator new 和placement new。其实在stl里面allocator就用到了类似的做法，其中allocate负责向系统申请一块指定大小的内存(operator new)，而construct负责在这块内存上根据模板类的类型T来调用T的构造函数初始化内存(placement new)。同理deallocat和destory负责释放内存和析构对象。下面是一个简单的allocator实现，画红线部分即为两种new和两种delete的用法。
c++对new的定义在 #include<new>
针对有些类重载了new操作符的情况，不能够调用c++的new，可以使用::new可以解决。
::是运算符中等级最高的，它分为三种:
1)global scope(全局作用域符），用法（::name)
2)class scope(类作用域符），用法(class::name)
3)namespace scope(命名空间作用域符），用法(namespace::name) 他们都是左关联（left-associativity) 他们的作用都是为了更明确的调用你想要的变量，如在程序中的某一处你想调用全局变量a，那么就写成::a，如果想调用class A中的成员变量a，那么就写成A::a,另外一个如果想调用namespace std中的cout成员，你就写成std::cout（相当于using namespace std；cout）意思是在这里我想用cout对象是命名空间std中的cout（即就是标准库里边的cout） 他们算是C++中的基础，如果运用的好的话，你程序的出错率也许会降很多，