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

C++中的operator new与new 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 delete与delete 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new为new 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delete为delete 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 operator与delete 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 new与operator delete和C语言中的malloc与free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 new和operator delete以实现对内存管理的不同要求，但你不能重载new operator或delete 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X和A），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。