Effective C++ 条款 52：写了placement new也要写placement delete

（一）

当我们写下了下面这个语句：

Widget* pw = new Widget;

这个时候，共有两个函数被调用：一个分配内存的operator new，另外一个是Widget的default构造函数。

假设第一个调用成功，第二个却抛出异常。步骤一所分配内存必须取消并恢复旧观，否则会造成内存泄漏。这时，客户没能力归还内存，因为Widget构造函数抛出异常，pw尚未被赋值，客户手上也就没有指针指向该被归还的内存。

这个时候，取消步骤一，并恢复旧观的责任就落到C++运行系统身上。

运行期系统会高兴的调用步骤一所调用operator new的相应的operator delete版本，前提是他必须知道哪一个operator delete被调用（可能有许多个）。

如果目前面对的是拥有正常签名式的new和delete，并不是问题，

正常的new和对应正常的delete:

void* operator new(std::size_t) throw(std::bad_alloc);
void operator delete(void* rawMemory) throw();//global 作用域中的正常签名式
void operator delete(void* rawMemory, std::size_t size) throw();//class作用域中的典型签名式。

（二）

但是当你开始声明非正常形式的operator new，也就是带附加参数的operator new。

这个时候，“究竟哪一个delete伴随这个new”的问题就浮现了：

比如说：

class专属的operator new要求接受一个ostream，志记相关分配信息，同时又写了个正常形式的class专属operator delete：

class Widget{ 
public: 
    static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& logStream) throw(std::bad_alloc); 
    static void* operator delete(void* pMemory, std::size_t size) throw(); 
};

如果operator new接受的参数除了一定会有的那个size_t之外还有其他，这个便是所谓的placement new。

众多placement new中特别有一个是“接受一个指针指向对象该被构造之处”，那样的operator new长相如下：

void* operator new(std::size_t, void* pMemory) throw();

Widget* pw = new(std::cerr) Widget;

这个如果Widget构造函数抛出异常，运行期系统无法知道真正被调用的那个new如何运作，因此无法取消分配并恢复旧观。运行期系统寻找“参数个数和类型都与operator new相同的”某个operator delete。应该是：

void operator delete(void*, std::ostream&) throw();

被称为placement deletes。

现在，既然Widget没有声明placement版本的operator delete，所以运行期系统什么也不做。如果Widget构造函数抛出异常，不会有任何operator delete被调用。

所以会造成内存泄漏。

（三）

规则很简单：如果一个带额外参数的operator new没有“带相同额外参数”的对应版operator delete，那么当new的内存分配动作需要取消并恢复时就没有任何operator delete会被调用。所以有必要声明一个placement delete，对应于那个有志记功能的placement new：

class Widget{ 
public: 
    static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& logStream) throw(std::bad_alloc); 
    static void* operator delete(void* pMemory, std::size_t size) throw(); 
    static void* operator delete(void* pMemory, std::ostream& logStream) throw(); 
};

这样改变后，如果Widget构造函数抛出异常：

Widget* pw = new (std::cerr) Widget;

对应的placement delete会被自动调用，让Widget有机会确保不泄露内存。

这个语句：

delete pw;//调用正常的operator delete

placement delete只有在“伴随placement new调用而触发的构造函数”出现异常时才会被调用。对一个指针施行delete绝不会导致调用placement delete。

这意味对所有placement new我们必须同时提供一个正常的delete和一个placement版本。

（四）

由于成员函数的名称会掩盖其外围作用域中的相同名称，你必须小心让class专属的news掩盖客户期望的其他news（包括正常版本）。

例如你有一个base class，其中声明唯一一个placement operator new，客户会发现他们无法使用正常形式的new：

class Base {
public:
	...
	static void* operator new(size_t size, ostream& logStream) throw(bad_alloc);  //这个new会遮掩正常的global形式
};

Base* pb = new Base;               //错误！因为正常形式的operator new被遮掩
Base* pb = new (std::cerr) Base;   //正确，调用Base的placement new.

同样的道理，derived classes中的operator news会遮掩global版本和继承而得的operator new版本：

class Derived : public Base {     //继承先前的Base
public:
	...
	static void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc);   重新声明正常形式的new
	...
};

Derived* pd = new(std::clog) Derived;   //错误，因为Base的placement被遮掩了。
Derived* pd = new Derived;    //没问题，调用Derived的operator new.

（五）

缺省情况下c++在global作用域内提供以下形式的operator new：

void* operator new(std::size_t) throw(std::bad_alloc);            //normal new 
void* operator new(std::size_t, void*) throw();                        //placement new 
void* operator new(std::size_t, const std::nothrow_t&) throw();// nothrow new

如果你在class内声明任何operator news，它会遮掩上述这些标准形式。除非你的意思就是要阻止class的客户使用这些形式，否则确保他们在你生成的任何定制型operator new之外还可用。

解决所有问题的一个简单的做法是，建立一个base class，内含所有正常形式的new和delete：

class StandardNewDeleteForms{ 
public: 
    //normal new/delete 
    static void* operator new(std::size_t size)throw(std::bad_alloc) 
    {return ::operator new(size);} 
    static void operator delete(void* pMemory) throw() 
    {::operator delete(pMemory);} 
    //placement new/delete 
    static void*  operator new(std::size_t size, void* ptr) throw() 
    {return ::operator new(size, ptr);} 
    static void operator delete(void* pMemory, void* ptr)throw() 
    {return ::operator delete(pMemory, ptr);} 
    //nothrow new/delete 
    static void* operator new(std::size_t size, const std::nothrow_t& nt)throw() 
    {return ::operator new(size, nt);} 
    static void operator delete(void* pMemory, const std::nothrow_t&) throw() 
    {::operator delete(pMemory);} 
};

凡是想自定义形式扩充标准形式的客户，可利用继承机制及using声明式取得标准形式：

class Widget: public StandardNewDeleteForms{ 
public: 
    using StandardNewDeleteForms::operator new; 
    using StandardNewDeleteForms::operator delete; 
    static void* operator new(std::size_t size, std::ostream& logStream)throw(std::bad_alloc); 
    static void operator delete(void* pMemory, std::ostream& logStream) throw(); 
};

请记住：

（1）当你写一个placement operator new,请确定也写出了对应的placement operator delete.如果没有这样做。你的程序可能会发生隐微而时断时续的内存泄漏.
（2）当你声明placement new和placement delete。请确定不要无意识地遮掩它们的正常版本.

原文：http://blog.csdn.net/u010470972/article/details/39676647