C++关键字new学习

很多新手对C++关键字new可能不是很了解吧，今天我一起来学习一下。

    “new”是C++的一个关键字，同时也是操作符。关于new的话题非常多，因为它确实比较复杂，也非常神秘，下面我将把我了解到的与new有关的内容做一个总结。

new的过程

当我们使用关键字new在堆上动态创建一个对象时，它实际上做了三件事：获得一块内存空间、调用构造函数、返回正确的指针。当然，如果我们创建的是简单类型的变量，那么第二步会被省略。假如我们定义了如下一个类A：

class A
{
   int i;
public:
   A(int _i) :i(_i*_i) {}
   void Say()  { printf("i=%d\n", i); }
};
//调用new：
A* pa = new A(3);

那么上述动态创建一个对象的过程大致相当于以下三句话（只是大致上）：

A* pa = (A*)malloc(sizeof(A));
pa->A::A(3);
return pa;

虽然从效果上看，这三句话也得到了一个有效的指向堆上的A对象的指针pa，但区别在于，当malloc失败时，它不会调用分配内存失败处理程序new_handler，而使用new的话会的。因此我们还是要尽可能的使用new，除非有一些特殊的需求。

new的三种形态

到目前为止，本文所提到的new都是指的“new operator”或称为“new expression”，但事实上在C++中一提到new，至少可能代表以下三种含义：new operator、operator new、placement new。

new operator就是我们平时所使用的new，其行为就是前面所说的三个步骤，我们不能更改它。但具体到某一步骤中的行为，如果它不满足我们的具体要求时，我们是有可能更改它的。三个步骤中最后一步只是简单的做一个指针的类型转换，没什么可说的，并且在编译出的代码中也并不需要这种转换，只是人为的认识罢了。但前两步就有些内容了。

new operator的第一步分配内存实际上是通过调用operator new来完成的，这里的new实际上是像加减乘除一样的操作符，因此也是可以重载的。operator new默认情况下首先调用分配内存的代码，尝试得到一段堆上的空间，如果成功就返回，如果失败，则转而去调用一个new_hander，然后继续重复前面过程。如果我们对这个过程不满意，就可以重载operator new，来设置我们希望的行为。例如：

class A
{
public:
   void* operator new(size_t size)
   {
       printf("operator new called\n");
       return ::operator new(size);
   }
};

A* a = new A();

这里通过::operator new调用了原有的全局的new，实现了在分配内存之前输出一句话。全局的operator new也是可以重载的，但这样一来就不能再递归的使用new来分配内存，而只能使用malloc了：

void* operator new(size_t size)
{
   printf("global new\n");
   return malloc(size);
}

相应的，delete也有delete operator和operator delete之分，后者也是可以重载的。并且，如果重载了operator new，就应该也相应的重载operator delete，这是良好的编程习惯。

new的第三种形态——placement new是用来实现定位构造的，因此可以实现new operator三步操作中的第二步，也就是在取得了一块可以容纳指定类型对象的内存后，在这块内存上构造一个对象，这有点类似于前面代码中的“p->A::A(3);”这句话，但这并不是一个标准的写法，正确的写法是使用placement new：