C++中new/delete、operator new/operator delete、placemet new

new/delete

string *ps=new string("hello");
delete ps;

new表达式实际上执行了三步操作：

调用operator new标准库函数分配内存空间

运行string类的构造函数构造对象

返回指向该对象的指针

delete表达式实际上执行了两步操作：

调用ps所指对象的析构函数

调用operator delete标准库函数释放内存空间

operator new/operator delete

一般我们说重载new和delete，实际上是重载operator new和operator delete库函数。new和delete表达式不允许重载。

默认情况下，new/delete表达式使用的是全局的（编译器默认的）operator new/operator delete函数。我们可以定义自己实现的operator new和operator delete函数。

标准库中定义了operator new/operatordelete的8个重载版本。

//可能抛出异常
void *operator new(size_t);
void *operator new[](size_t);
void operator delete(void *) noexcept;
void operator delete[](void *) noexcept;
//承诺不会抛出异常
void *operator new(size_t, nothrow_t &) noexcept;
void *operator new[](size_t, nothrow_t &) noexcept;
void operator delete(void *, nothrow_t &) noexcept;
void operator delete[](void *, nothrow_t &)noexcept;

注意：void operator new(size_t, void )形式不允许用户重新定义，只供标准库使用。

测试代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <cstdlib>

using namespace std;

class A
{
public:
A(string s) : _s(s)
{
cout << "A(string s)" << endl;
}

void *operator new(size_t size)
{
cout << "void *operator new(size_t size)" << endl;
if(void *ptr=malloc(size))
return ptr;
else
throw bad_alloc();
}

void operator delete(void *ptr) noexcept
{
cout << "void *operator delete(void *ptr)" << endl;
free(ptr);
}

~A()
{
cout << "~A()" << endl;
}
private:
string _s;
};

int main()
{
A *pA=new A("hello world!");
delete pA;

return 0;
}

运行结果：

placement new

placement new的调用形式：

new (place_address) type
new (place_address) type (initializers)
new (place_address) type [size]
new (place_address) type [size] { braced initializer list }

placement new调用的是operator new(size_t, void *)（不允许用户重定义）版本分配内存。place_address指针不必要指向operator new分配的内存，可以指向事先申请的内存缓冲区甚至是栈上的空间。这样的话我们就可以提前申请足够的内存，不需要每次都申请和释放内存，通过显示调用析构函数而不释放内存，提高了运行时的效率。