C++的new操作符_c++支持new操作码

new和delete是C++的操作符，而operator new和operator delete是C++库函数。

operator new和operator delete和C语言的malloc和free比较类似，都是申请和释放内存。

operator new和malloc是直接返回申请内存的指针，并且不对内存进行初始化，但new可以对申请的内存进行初始化，如：

string *str = new string("hello world");
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对于类对象，new和delete会调用对应的构造函数和析构函数。

为什么一定要说new和delete，new[]和delete[]配对？

对于new[]和delete[]，首先需要注意⚠️的是，如果是类对象，那么调用delete[]的时候，需要调用对应的析构函数，那delete[]怎么知道要调用几次析构呢？C++的做法是在分配数组空间的时候，在首地址前多分配4个字节，用来保存数组大小，然后delete[]就从这4个字节取出，就知道要调用多少次析构函数。

然后看一下如果不配对会怎样？

// deverived.h
#ifndef DEVERIVED_H
#define DEVERIVED_H

#include "base.h"

class Deverived : public Base
{
public:
    Deverived();
    ~Deverived();
};

#endif // DEVERIVED_H

// deverived.cpp
#include "deverived.h"
#include <iostream>
using namespace std;

Deverived::Deverived()
{

}

Deverived::~Deverived()
{
    cout<<__func__<<endl;
}

// main.cpp
Deverived *pArr = new class Deverived[3];
delete pArr;
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如果对象的类型是内置类型或者是无自定义的析构函数的类类型，那么上面代码没有问题。但这里的Deverived有自定义的析构函数，所以上面这段代码会导致程序奔溃。

delete pArr;
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只会对第一个类对象调用析构函数，后面两个对象则没有，所以这里有可能发生内存泄漏。并且数组分配空间的起始地址是首地址pArr前面的4个字节，因此直接delete pArr;会导致程序奔溃。

同理，如果使用new申请，但用delete[]销毁，同样会发生问题，因为我们知道数组分配空间的起始地址是首地址pArr前面的4个字节，因此delete[]去对非数组空间的前4个字节就会出错。

参考

new和malloc的区别？

1. 类型安全性
   new操作符内存分配成功时，返回的是对象类型的指针，类型严格与对象匹配，无须进行类型转换，故new是符合类型安全性的操作符。而malloc内存分配成功则是返回void * ，需要通过强制类型转换将void*指针转换成我们需要的类型。
   类型安全很大程度上可以等价于内存安全，类型安全的代码不会试图方法自己没被授权的内存区域。

2. 内存分配失败时的返回值

new内存分配失败时，会抛出bac_alloc异常，它不会返回NULL；malloc分配内存失败时返回NULL。
在使用C语言时，我们习惯在malloc分配内存后判断分配是否成功：

int *a  = (int *)malloc ( sizeof (int ));
if(NULL == a)
{
    ...
}
else 
{
    ...
}
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从C语言走入C++阵营的新手可能会把这个习惯带入C++：

int * a = new int();
if(NULL == a)
{
    ...
}
else
{   
    ...
}
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实际上这样做一点意义也没有，因为new根本不会返回NULL，而且程序能够执行到if语句已经说明内存分配成功了，如果失败早就抛异常了。正确的做法应该是使用异常机制：

try
{
    int *a = new int();
}
catch (bad_alloc)
{
    ...
}
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4. 是否需要指定内存大小

使用new操作符申请内存分配时无须指定内存块的大小，编译器会根据类型信息自行计算，而malloc则需要显式地指出所需内存的尺寸。

class A{...}
A * ptr = new A;
A * ptr = (A *)malloc(sizeof(A)); //需要显式指定所需内存大小sizeof(A); 
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5. 是否调用构造函数/析构函数

使用new操作符来分配对象内存时会经历三个步骤：

第一步：调用operator new 函数（对于数组是operator new[]）分配一块足够大的，原始的，未命名的内存空间以便存储特定类型的对象。
第二步：编译器运行相应的构造函数以构造对象，并为其传入初值。
第三部：对象构造完成后，返回一个指向该对象的指针。
使用delete操作符来释放对象内存时会经历两个步骤：

第一步：调用对象的析构函数。
第二步：编译器调用operator delete(或operator delete[])函数释放内存空间。
总之来说，new/delete会调用对象的构造函数/析构函数以完成对象的构造/析构。

6. 对数组的处理

C++提供了new[]与delete[]来专门处理数组类型:

    A * ptr = new A[10];//分配10个A对象
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使用new[]分配的内存必须使用delete[]进行释放：

    delete [] ptr;
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new对数组的支持体现在它会分别调用构造函数函数初始化每一个数组元素，释放对象时为每个对象调用析构函数。注意delete[]要与new[]配套使用，不然会造成数组对象部分释放的现象，造成内存泄漏。

7. new与malloc是否可以相互调用

operator new /operator delete的实现可以基于malloc，而malloc的实现不可以去调用new。下面是编写operator new /operator delete 的一种简单方式，其他版本也与之类似：

void * operator new (sieze_t size)
{
    if(void * mem = malloc(size)
        return mem;
    else
        throw bad_alloc();
}

void operator delete(void *mem) noexcept{
    free(mem);
}
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8. 是否可以被重载

opeartor new /operator delete可以被重载。标准库是定义了operator new函数和operator delete函数的8个重载版本：

//这些版本可能抛出异常
void * operatornew(size_t);
void * operator new[](size_t);
void * operatordelete (void * )noexcept;
void * operator delete[](void *0）noexcept;

//这些版本承诺不抛出异常
void * operatornew(size_t ,nothrow_t&) noexcept;
void * operator new[](size_t, nothrow_t& );
void * operatordelete (void *,nothrow_t& )noexcept;
void * operator delete[](void *0,nothrow_t& ）noexcept;
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我们可以自定义上面函数版本中的任意一个，前提是自定义版本必须位于全局作用域或者类作用域中。太细节的东西不在这里讲述，总之，我们知道我们有足够的自由去重载operator new /operator delete ,以决定我们的new与delete如何为对象分配内存，如何回收对象。

而malloc/free并不允许重载。

9. 能够直观地重新分配内存

使用malloc分配的内存后，如果在使用过程中发现内存不足，可以使用realloc函数进行内存重新分配实现内存的扩充。realloc先判断当前的指针所指内存是否有足够的连续空间，如果有，原地扩大可分配的内存地址，并且返回原来的地址指针；如果空间不够，先按照新指定的大小分配空间，将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域，而后释放原来的内存区域。

new没有这样直观的配套设施来扩充内存。

10. 客户处理内存分配不足

在operator new抛出异常以反映一个未获得满足的需求之前，它会先调用一个用户指定的错误处理函数，这就是new-handler。new_handler是一个指针类型：

namespace std
{
    typedef void (*new_handler)();
}
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指向了一个没有参数没有返回值的函数,即为错误处理函数。为了指定错误处理函数，客户需要调用set_new_handler，这是一个声明于的一个标准库函数:

namespace std
{
    new_handler set_new_handler(new_handler p ) throw();
}
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set_new_handler的参数为new_handler指针，指向了operator new 无法分配足够内存时该调用的函数。其返回值也是个指针，指向set_new_handler被调用前正在执行（但马上就要发生替换）的那个new_handler函数。

对于malloc，客户并不能够去编程决定内存不足以分配时要干什么事，只能看着malloc返回NULL。