[C++] operator new与new operator 的区别 [百面]

2020-11-22 04:55发布

C++中的operator newnew operator,看上去挺像的两姐妹,却有天壤之别。
operator new
(1)       只分配所要求的空间,不调用相关对象的构造函数。当无法满足所要求分配的空间时,则
        ->如果有new_handler,则调用new_handler,否则
        ->如果没要求不抛出异常(以nothrow参数表达),则执行bad_alloc异常,否则
        ->返回0
(2)       可以被重载
(3)       重载时,返回类型必须声明为void*
(4)       重载时,第一个参数类型必须为表达要求分配空间的大小(字节),类型为size_t
(5)       重载时,可以带其它参数
 
new operator
(1)       调用operator new分配足够的空间,并调用相关对象的构造函数
(2)       不可以被重载
 
相应地,operator deletedelete operator有相似的特性。
 
举个例子
 
class X 
{
public:
…………
    static void* operator new(size_t size)
{
    return ::operator new(size);
}

static void operator delete(void* pointee)
{
    ::operator delete(pointee);
}
…………
};

X* px = new X();
该行代码中的newnew operator,它将调用类X中的operator new,为该类的对象分配空间,然后调用当前实例的构造函数。
 
delete px;
该行代码中的deletedelete operator,它将调用该实例的析构函数,然后调用类X中的operator delete,以释放该实例占用的空间。
 
new operatordelete operator的行为是不能够也不应该被改变,这是C++标准作出的承诺。而operator newoperator deleteC语言中的mallocfree对应,只负责分配及释放空间。但使用operator new分配的空间必须使用operator delete来释放,而不能使用free,因为它们对内存使用的登记方式不同。反过来亦是一样。
 
你可以重载operator newoperator delete以实现对内存管理的不同要求,但你不能重载new operatordelete operator以改变它们的行为。
 
当重载operator new时,可以提供更多的参数,在new一个对象时,通过在关键字new后的括号传递额外的参数。比如以下的类
 
class A 
{
public:
    …………
    static void* operator new(size_t size, const string& example)
{
    cout << example << endl;
    return ::operator new(size);
}
…………
};

A* pa = new (“This will be printed out in operator new”) A();
新标准的C++允许以这样的方式传递一个名为nothrow的参数,以表明当为该对象分配空间失败时,不抛出异常,而是返回0,以兼容旧标准new的行为。比如
 
class B {};

B* pb = new (nothrow) B();
当然这只能对那些使用默认operator new操作符的类。对已经重载了operator new的类(比如上面的XA),如果不声明能接受nothrow参数,自然无法享受C++标准带来的礼物。
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