41.C++中有几种类型的new

在C++中，new有三种典型的使用方法：plain new，nothrow new和placement new

（1）plain new

言下之意就是普通的new，就是我们常用的new，在C++中定义如下：

void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc)  
{  
    void* ptr = std::malloc(size);  
    if (ptr == nullptr)  
        throw std::bad_alloc();  
    return ptr;  
}
void operator delete (void* ptr) throw ()  
{  
    std::free(ptr);  
}

因此plain new在空间分配失败的情况下，抛出异常std::bad_alloc而不是返回NULL，因此通过判断返回值是否为NULL是徒劳的，举个例子：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
int main()
{
	try
	{
		char *p = new char[10e11];//这段代码会导致 std::bad_alloc 异常的抛出，因为请求分配的内存超出了系统所能提供的范围。
		delete p;
	}
	catch (const std::bad_alloc &ex)
	{
		cout << ex.what() << endl;
	}
	return 0;
}
//执行结果：bad allocation

(2）nothrow new

nothrow new在空间分配失败的情况下是不抛出异常，而是返回NULL，定义如下：

void * operator new(std::size_t,const std::nothrow_t&) throw();
void operator delete(void*) throw();

举个例子：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;

int main()
{
	char *p = new(nothrow) char[10e11];
	if (p == NULL) 
	{
		cout << "alloc failed" << endl;
	}
	delete p;
	return 0;
}
//运行结果：alloc failed

3）placement new

这种new允许在一块已经分配成功的内存上重新构造对象或对象数组。placement new不用担心内存分配失败，因为它根本不分配内存，它做的唯一一件事情就是调用对象的构造函数。定义如下：

void* operator new(size_t,void*);
void operator delete(void*,void*);

使用placement new需要注意两点：

• palcement new的主要用途就是反复使用一块较大的动态分配的内存来构造不同类型的对象或者他们的数组
• placement new构造起来的对象数组，要显式的调用他们的析构函数来销毁（析构函数并不释放对象的内存），千万不要使用delete，这是因为placement new构造起来的对象或数组大小并不一定等于原来分配的内存大小，使用delete会造成内存泄漏或者之后释放内存时出现运行时错误。

举个例子：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class ADT 
{
	int i;
	int j;
public:
	ADT()
	{
		i = 10;
		j = 100;
		cout << "ADT construct i=" << i << "j=" << j << endl;
	}
	~ADT() {
		cout << "ADT destruct" << endl;
	}
};

int main()
{
	char* p = new(nothrow) char[sizeof ADT + 1];
	if (p == NULL) {
		cout << "alloc failed" << endl;
	}
	ADT* q = new(p) ADT;  //placement new:不必担心失败，只要p所指对象的的空间足够ADT创建即可
	//delete q;//错误!不能在此处调用delete q;
	q->ADT::~ADT();//显示调用析构函数
	delete[] p;
	return 0;
}
//输出结果：
//ADT construct i=10j=100
//ADT destruct

在上述代码中，sizeof ADT + 1是为了确保分配的内存足够容纳一个 ADT 对象和一个指向 ADT 对象的指针。

首先，new(nothrow) char[sizeof ADT + 1] 语句使用 nothrow 关键字来分配一块内存，用于存储一个 char 类型的数组。这个数组的大小为 sizeof ADT + 1，其中 sizeof ADT 是获取 ADT 对象的大小，加 1 是为了给指针留下空间。

接下来，new(p) ADT 使用 placement new 在 p 所指向的内存地址上构造一个 ADT 对象。这里使用了 placement new，因为它是在已经分配好的内存上构造对象，而不是在堆上分配内存。

由于这里是使用 placement new 构造的对象，因此不能直接使用 delete q 来释放内存，因为 placement new 不会调用析构函数来清理对象。为了显式地调用析构函数，可以使用 q->ADT::~ADT() 来调用析构函数进行清理。

最后，使用 delete[] p 来释放之前分配的内存块。由于这里使用了 new[]，因此需要使用 delete[] 来释放整个数组。

参考资料来源：

阿秀