C++ new 的用法 (总结)

时间：2023-01-29 14:42:25

C++ new 的基本和高级用法

推荐文章 http://kelvinh.github.io/blog/2014/04/19/research-on-operator-new-and-delete/

new 的基本用法

int *a = new int[5];
class A {...}   //声明一个类 A
A *obj = new A();  //使用 new 创建对象
delete []a;
delete obj;

这里我们注意，new int[5] 仅仅分配了空间， 但是 new A()，不仅仅为对象obj在队上分配了空间， 而且还调用了 A的构造函数，生成了这个对象。
所以 new A() 这样方式的功能如下:
- 在堆上分配空间
- 在分配的空间上调用对象的构造函数
（这也是 new 和 malloc的主要区别，是否调用构造函数）

同理: 在调用 delete obj的时候：
1. 首先调用 这个对象 的析构函数
2. 然后释放这个对象的空间

new 的升级版本 （version 1）

从上面可以看到：new 的功能是 1. 分配空间， 2 调用构造函数。 那么到底是如何实现的呢？

其实 C++ 规定 new 的 这 两个功能分开实现：
1. 分配空间： 调用函数 operator new 来实现。
2. 调用构造函数： 调用 placement new 来实现。

现在有三个 new 了，第一个new就是我们常说的new， 这个new 调用 接下来的两个new 来实现它的功能。 （我们称这个 new 为， new operator，叫做“new 表达式”，因为operator 在 new 后面，所以 叫做 “new 表达式”，也就是关键字）

new关键字 会调用 operator new 分配空间： 这里 operator new 是一个全局的函数，写在一个文件中。当使用 new 关键字 的时候，编译器会自动找到这个函数，并且调用这个函数：这个函数的声明如下:

// 全局 operator new
void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) {
if (size == 0)
        size = 1;
void* p;
while ((p = ::malloc(size)) == 0) { //采用 malloc 分配空间
std::new_handler nh = std::get_new_handler();
if (nh)
            nh();
else
throw std::bad_alloc();
    }
return p;
}
// 对应的全局 operator delete 采用 free 释放空间
void operator delete(void* ptr) {
if (ptr)
        ::free(ptr); //采用 free 释放空间。
}

这个 operator new 函数称为 全局 operator new 。 （这里称为 全局 主要是因为 每个类 还可以 重载 自己的 operator new（） 函数）

全局 operator new 分配空间

从上个例子中可以看到， 全局 operator new 分配空间，简单的调用了 malloc() 函数来分配空间。 并没有做任何初始化工作。

现在问题来了： 已经有了一段分配好的空间 ，如何在这个空间上 调动这个类的构造函数，从而真正的创建一个对象呢？ （你需要对 对象的 内存模型 有一定的了解）。 解决方案是： placement new

placement new 调用构造函数

placement new 的功能就是 在一个 已经分配好的空间上，调用构造函数，创建一个类。
placement new 就这一个用法，知道如何用就可以了，它不是一个（写在文件中）函数，是编译器编译时候做的事情。

用法如下：

void *buf = // 在这里为buf分配内存
Class *pc = new (buf) Class();

举例子：

    class A {...}  //声明一个 类 A
    void *buf =  malloc(sizeof(A));   //简单地分配空间。
    A *ojb = new (buf)A();    // 在分配的空间上调用构造函数。

现在问题来了： 这里 的空间可以是任意的空间吗，答案是的！ 这里的 “已经分配好的空间” 可以是任何的空间，比如说 可以是栈上的空间！

    class A {int a;}
int buf[sizeof(A)];   //在栈上，分配一个数组
 A *obj =  new(buf) A();  //在这个数组上构造一个 对象 A。

new 的升级版本 (version 2)

我们称上一个 operator new 为 全局operator new ，因为它是一个文件中的函数。
1. 于是我们就可以对 operator new 进行重载了：
2. 重载之后，我们可以在其中自己进行内存分配。（比如说，不使用 malloc进行实现）

但是重载 operator 必须非常的注意！
文章说的非常好， 有非常多的注意事项！ 有好处也有坏处，
陈硕的文章 说的也非常好！ 值得一看，看不懂别怪我。

这里的升级版本是： 可以在类中重载 operator new 和 placement new。 这个需要在 google 上搜索一下。

new 的用法！

当我们自己重载了 new 之后，就可以进行内存管理了，必须说构造一个内存池！ 当然，这是下一篇文章的内容了。

（文章还会在不断的修改的）
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