读书笔记_Effective_C++_条款四十九：了解new_handler的行为

本章开始讨论内存分配的一些用法，C/C++内存分配采用new和delete。在new申请内存时，可能会遇到的一种情况就是，内存不够了，这时候会抛出out of memory的异常。有的时候，我们希望能够调用自己定制的异常处理函数，这就是本条款要说的。

在声明于<new>的一个标准程序库中，有如下的接口：

namespace std
{
    typedef void (*new_handler)();
    new_handler set_new_handler(new handler p) throw();
}

注意这里面typedef了一个函数指针new_handler，它指向一个函数，这个函数的返回值为void，形参也是void。set_new_handler就是将new_handler指向具体的函数，在这个函数里面处理out of memory异常（函数末尾的throw()表示它不抛出任务异常），如果这个new_handler为空，那么这个函数没有执行，就会抛出out of memory异常。

void MyOutOfMemory()
{
    cout << "Out of memory error!" << endl;
    abort();
}

int main()
{
    set_new_handler(MyOutOfMemory);
    int *verybigmemory = new int[0x1fffffff];
    delete verybigmemory;
}

这里预先设定好new异常时调用的函数为MyOutOfMemory，然后故意申请一个很大的内存，就会走到MyOutOfMemory中来了。

好，我们更进一步，现在想要在不同的类里面定制不同的new_handler处理机制，一种想法是在类内部定义set_new_handler函数，将new_handler作为私有的成员变量，具体的new_handler函数可以由构造函数传入，但编译器要求set_new_handler是静态的，所以通过构造函数传入new_handler不被编译器支持，只能将set_new_handler与operator new都写成静态的，同时定义一个静态的new_handler变量，像下面这样：

class Widget
{
private:
    static new_handler CurrentHandler;

public:
    void set_new_handler(new_handler h) throw()
    {
        CurrentHandler = h;
    }
    static void* operator new(size_t size)
    {
        Widget::set_new_handler(CurrentHandler);
        return ::operator new(size);
    }
};

new_handler Widget::CurrentHandler = 0;

属于类的静态变量CurrentHandler用于保存当前环境下的new_handler函数，在operator_new中，先设置成当前的new异常处理函数，再去调用std的operator new，执行内存分配操作。但这里就存在问题了，set_new_handler到下一次设置它为止，一直都是生效的，我们只想在处理这个类对象的分配时用自定义的new_handler函数，但是类似于new int，new char这些基本类型，还是希望走默认的new_handler（就是null，就是什么也不执行，如我们期望，这样会抛出异常）。

一种自然的想法，就是在调用operator new末尾处还原new_handler，这就需要保存之前的new_handler，为此，我们构造一个NewHandlerHolder类，像下面这样：

class NewHandlerHolder
{
private:
    new_handler SavedHandler;
    NewHandlerHolder(const NewHandlerHolder&);
    NewHandlerHolder& operator= (const NewHandlerHolder&);

public:
    explicit NewHandlerHolder(new_handler h) :SavedHandler(h){}
    ~NewHandlerHolder()
    {
        set_new_handler(SavedHandler);
    }
};

这里有一个SavedHandler成员变量，它在NewHandlerHolder构造时确定具体的指向（其实就是指向系统默认的new_handler函数（即null），将拷贝构造函数与赋值运算符重载设置为private是为了防止出现拷贝的行为（在编译期就可以阻止），这点可以参照之前的条款。还要特别注意这里的析构函数，它调用了set_new_handler，将new异常的处理恢复成SavedHandler（其实就是null）。

这样我们重新整理一下Widget，如下：

class Widget
{
private:
    static new_handler CurrentHandler;


public:
    static new_handler set_new_handler(new_handler h) throw()
    {
        new_handler OldHandler = CurrentHandler;
        CurrentHandler = h;
        return OldHandler;
    }
    static void* operator new(size_t size)
    {
        NewHandlerHolder h(Widget::set_new_handler(CurrentHandler));
        return ::operator new(size);
    }
};

new_handler Widget::CurrentHandler = 0;

为了返回系统默认的new_handler，我们在set_new_handler处理完之后，进行了旧handler的返回，同时在operator new的调用中进行了NewHandlerHolder的包装，这样在return之后，h会自动调用析构函数，恢复成默认的new_handler。

到这一步，本条款的重要内容已经说完了，但为了避免重复劳动，即为每一个需要重定义new_handler的类都写一份set_new_handler和operator new，书上在最后对之进行了封装，其实就是将Widget专门作为这两个函数（set_new_handler和operator new）的类，然后将需要自行处理new_handler的类public继承于Widget即可。

最后总结一下：

set_new_handler允许客户指定一个函数，在内存分配无法获得满足时被调用。