C++中的new

C++中除了沿用C的alloc系列函数之外，还可以用new/new []来分配内存（这句是废话），我们在使用new这个operator的时候多是直接使用，而没有额外引用头文件。

写C语言代码写习惯的人都会在alloc函数之后，对指针做NULL判断，以检查内存分配是否成功，那么在C++中是否也需要以同样的方式来检查内存分配是否成功呢？根据实际code验证结果，答案是new成功返回即表示内存分配成功，不需检查指针是否为NULL，但是仍然会出现内存分配失败的情况，此时需要捕捉bad_alloc这种exceptin来知晓内存分配失败，bad_alloc是在new这个C++头文件（#include <new>）中声明的。废话先说到这里，下面以两段代码来作说明

#include <iostream>
#include <new>
#include <cstdlib>

using namespace std;

int main(int argc, char *arg[])
{
    char *buffer = NULL;

    try
    {
        buffer = new char[90000000000ul];      // 故意分配很大的一块内存,导致操作失败

        cout<<"The buffer address is: "<<static_cast<void*>(buffer)<<endl;
    }
    catch (const bad_alloc &ex)
    {
        cout<<"exception: "<<ex.what()<<endl;
    }
    catch (...)
    {
        cout<<"unknown exception"<<endl;
    }
    
    if (NULL != buffer)
    {
        delete[] buffer;
    }

    return 0;
}

对上面的代码进行编译和运行，结果如下

Administrator@attention /e/Code
$ g++ stl_new.cpp -lstdc++ -o stl_new.exe

Administrator@attention /e/Code
$ ./stl_new.exe
exception: std::bad_alloc

Administrator@attention /e/Code
$

可以看出分配失败时，的确throw出了bad_alloc，代码catch到这个exception即可知道内存分配失败。细心看上面的代码是有#include <new>这一行的，而C++的new头文件对new这个operator声明如下

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

其中很明显new和new[]这两个operator都被声明会throw出std::bad_alloc（入参只有size的那种，后面均指这种，不重复说明），那是不是因为引用new头文件的缘故而使用了这个特定类型的new了呢？

经过实际代码验证，答案为“不是”，实际上代码里去掉#include <new>这一行同样是编译OK的，且运行结果也一样。由此结论如下：

new这个operator是C++语言内置的，其本身在内存分配失败会throw出一个bad_alloc，因此我们在使用new进行内存/对象分配时，就必须使用catch来捕捉这种可能的bad_alloc来检查分配是否失败；若不做如此处理，被throw出来的bad_alloc会未在这一层被捕捉而一直向上冒泡，若我们的代码中一直不进行catch，则会一直冒泡到CRT，而CRT对这些未被捕捉异常，处理方式是调用abort()来直接结束整个程序，最终的后果便是程序异常退出。这里再罗嗦的贴一段代码来说明这一点

#include <stdio.h>

int main(int argc, char *argv[])
{
    char *buffer = NULL;
    
    buffer = new char[90000000000ul];      // 故意分配很大的一块内存
    printf("The buffer address is: %p\n", buffer);

    if (NULL != buffer)
    {
        delete[] buffer;
    }

    return 0;
}

最终编译和运行结果为

Administrator@attention /e/Code
$ ./new.exe
terminate called after throwing an instance of 'std::bad_alloc'
  what():  std::bad_alloc

This application has requested the Runtime to terminate it in an unusual way.
Please contact the application's support team for more information.

 对此自己的感受便是，在C++代码中使用new，应该将其包括在try{}catch(){}中，以知道分配是否成功和避免未捕捉的异常而导致程序异常退出。

但实际实际上在非嵌入式的环境中，比如桌面环境，内存都比较充裕（加上操作系统虚拟内存机制），内存分配失败几乎是微乎其微，而导致很多的try{}catch(){}形同虚设，而使代码有些dirty。并且倘若真的是出现内存分配失败的问题，那多是意味着软已经出现了严重的错误（比如内存泄漏），就算在这里catch到本次分配失败，也对于整个系统恢复也没什么作用，因此很多代码里都是直接使用new，而没有将其包括在try{}catch(){}之中。

对此个人感觉是还是严谨的使用try{}catch(){}为好，毕竟内存分配失败了，也算是一种错误，应该即可就对此进行捕捉处理，将错误影响范围尽可能限制在出错的位置，这样避免错误扩大，也方便debug排错。