new

new 和 delete 的执行过程

new 的执行过程

• 通过 operator new 申请内存

• 调用构造函数（简单类型忽略此步）

• 返回内存指针

delete 的执行过程

• 调用析构函数（简单类型忽略此步）
• 释放内存

using namespace std;
class T
{
public:
	T()
	{
		cout << "constructor\n";
	}

	~T()
	{
		cout << "deconstructor\n";
	}

	void * operator new(size_t sz)
	{
		T* t = (T*)malloc(sizeof(T));
		cout << "malloc memory\n";
		return t;
	}

	void operator delete(void* p)
	{
		free(p);
		cout << "free memory\n";
	}
};


int main()
{
	T* t = new T{};
	delete t;
	
	return 0;
}

输出：

malloc memory
constructor
deconstructor
free memory

new/delete 和 delete/malloc 的比较

new 和 malloc 的比较

• new 失败时会调用 new_handler 处理函数，malloc 不会，失败时返回 NULL
• new 能自动调用对象的构造函数，malloc 不会
• new出来的东西是带类型的，malloc 是 void*，需要强制转换
• new 是 C++ 运算符，malloc 是 C 标准库函数

delete 和 free 的比较

• delete 能自动调用对象的析构函数，malloc 不会
• delete 是 C++ 运算符，free 是 C 标准库函数

new 的三种形态

new 的三种形态：

• new operator
• operator new
• placement new

new operator

上面所说的 new 就是 new operator，共有三个步骤组成(申请内存，调用构造函数，返回内存指针)。

• 是 C++ 的操作符。
• 不可以被重载。

operator new

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。

• 是 C++ 库函数。
• 可以被重载
  • 重载时，返回类型必须声明为 void*。
  • 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。
  • 重载时，可以带其它参数。如果重载了 operator new，那么也得重载对应的 operator delete。
  • 如果类中没有重载 operator new，那么调用的就是全局的 ::operator new 来完成堆的分配。

placement new

placement new 是重载operator new 的一个标准、全局的版本，它不能够被自定义的版本代替。

声明在头文件 <new> 中，如果想在一块已经获得的内存里建立一个对象，那就应该用 placement new。

placement new 适用于：在对时间要求非常高的应用程序中，因为这些程序分配的时间是确定的；长时间运行而不被打断的程序；以及执行一个垃圾收集器。

Placement new 使用步骤

• 缓存提前分配，有三种方式：
  • 在堆上进行分配：char * buff = new [sizeof(Task)];
  • 在栈上进行分配：char buf[N*sizeof(Task)];
  • 直接通过地址来使用，(必须是有意义的地址)：void* buf = reinterpret_cast<void*> (0xF00F);
• 对象的分配，在刚才已分配的缓存区调用placement new来构造一个对象：Task *ptask = new (buf) Task。
• 使用，按照普通方式使用分配的对象：ptask->memberfunction();.
• 对象的析构，一旦你使用完这个对象，你必须调用它的析构函数来毁灭它。按照下面的方式调用析构函数：ptask->~Task();
• 释放，可以反复利用缓存并给它分配一个新的对象，如果不打算再次使用这个缓存，你可以象这样释放它：delete [] buf;

 char* ptr = new char[sizeof(T)]; //@ allocate memory  
 T* tptr = new(ptr) T;            //@ construct in allocated storage ("place")  
 tptr->~T();                      //@ destruct  
 delete[] ptr;                    //@ deallocate memory  

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本文作者：刘皇叔
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