C++中的new用法总结
清启牧
知识点小结：
new其实就是告诉计算机开辟一段新的空间，但是和一般的声明不同的是
- new开辟的空间在堆上
- 而一般声明的变量存放在栈上
通常来说，当在局部函数中new出一段新的空间，该段空间在局部函数调用结束后仍然能够使用，可以用来向主函数传递参数。另外需要注意的是，new的使用格式，new出来的是一段空间的首地址。所以一般需要用指针来存放这段地址。具体的代码如下：
#include <iostream>
using namespace std;
int example1() {
//可以在new后面直接赋值
int *p = new int(3);
//也可以单独赋值
//*p = 3;
//如果不想使用指针，可以定义一个变量，在new之前用“*”表示new出来的内容
int q = *new int;
q = 1;
cout << q << endl;
return *p;
}
int* example2(){
//当new一个数组时，同样用一个指针接住数组的首地址
int *q = new int[3];
for(int i=0; i<3; i++)
q[i] = i;
return q;
}
struct student {
string name;
int score;
};
student* example3(){
//这里是用一个结构体指针接住结构体数组的首地址
//对于结构体指针，个人认为目前这种赋值方法比较方便
student *stlist = new student[3]{{"abc", 90}, {"bac", 78}, {"ccd", 93}};
return stlist;
}
int main(){
int e1 = example1();
cout <<"e1: "<< e1 << endl;
int *e2 = example2();
for(int i=0; i<3; i++)
cout << e2[i] << " ";
cout << endl;
student *st1 = example3();
for(int i=0; i<3; i++)
cout << st1[i].name << " " << st1[i].score << endl;
return 0;
}
new可以说是个一个关键字，也可以说是一个运算符，并且可以被重载。
1、new operator
这个就是平时最经常用的new，用法如下程序所示：
class A{
public:
A(int i) :a(i){}
private:
int a;
};
int main()
{
A* example = new A(1);
}new operator实际上执行了以下三个步骤：
- 调用operator new分配内存（后面要说的第二种new），如果类本身定义了operator new，那么会调用类自己的operator new，而不是全局的；
- 调用A的构造函数A::A(int)；
- 返回相应的指针
2、operator new
operator new不调用构造函数，而仅仅分配内存，有两个版本，前者抛出异常，后者当失败时不抛出异常，而是直接返回：
void* operator new (std::size_t size);
void* operator new (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) noexcept;可以看到，operator new的作用有点类似与C语言中的malloc，有的地方说operator new的底层实现可以是malloc。
C++中可以用set_new_handler()设置抛出bad_alloc()异常时调用的处理函数，<<Effective C++>>有几个条款很详细描述了具体做法。
我还是太菜了，水平不够，不太能理解自定义异常处理函数的内容...T T
1 class A
2 {
3 public:
4 A(int i) :a(i){}
5 void* operator new(size_t size)
6 {
7 cout << "call A::operator new" << endl;
8 return malloc(size);
9 }
10 void operator delete(void* p)
11 {
12 cout << "call A::operator delete" << endl;
13 return free(p);
14 }
15 void* operator new(size_t size, const nothrow_t& nothrow_value) noexcept
16 {
17 cout << "call A::operator new (noexcept)" << endl;
18 return malloc(size);
19 }
20 void operator delete(void* p, const nothrow_t& nothrow_value) noexcept
21 {
22 cout << "call A::operator delete (noexcept)" << endl;
23 free(p);
24 }
25 private:
26 int a;
27 };
28
29 int main()
30 {
31 A* example1 = new A(1);
32 delete example1;
33 A* example2 = new(nothrow) A(2);
34 delete example2;
35 }用一个小例子可以证明一下，确实调用的是自定义operator new/delete，而不是全局的。
3、placement new
placement new仅在一个已经分配好的内存指针上调用构造函数，基本形式如下：
void* operator new (std::size_t size, void* ptr) noexcept;placement new不需要抛出异常，因为它自身不分配内存。
同时，ptr指针是已经分配好的，可能在栈上也可能在堆上，如下面的例子：
1 class A
2 {
3 public:
4 A(int i) :a(i){}
5 int getValue(){ return a; }
6 private:
7 int a;
8 };
9
10 int main()
11 {
12 A* p1 = new A(1); //在堆上分配
13 A A2(2); //在栈上分配
14 A* p2 = &A2;
15 cout << "placement new前的值: " << p1->getValue() << " " << p2->getValue() << endl;
16
17 A* p3 = new(p1) A(3); //在p1的位置上构造
18 A* p4 = new(p2) A(4); //在p2的位置上构造
19 cout << "placement new后的值: " << p1->getValue() << " " << p2->getValue() << endl;
20 }第一次输出的是1,2；在相应位置构造后，输出值变为3,4。
