C++之new关键字

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了C++之new关键字，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含6347字，纯文字阅读大概需要10分钟。

内容图文

我们都知道new是用来在程序运行过程中为变量临时分配内存的C++关键字，那它跟C语言中的malloc有什么区别呢，相比之下又为什么推荐使用new呢

c++11
 throwing(1) void* operator new (std::size_t size);
  nothrow(2) void* operator new (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) noexcept;
placement(3) void* operator new (std::size_t size, void* ptr) noexcept;
<stdlib.h>
void *malloc(size_t size);
1. 申请的内存所在位置

operator new 从自由存储区上为对象动态分配内存空间，而malloc从堆上动态分配内存。

自由存储区是C++基于 operator new 的一个抽象概念，凡是通过 operator new 申请的内存，即为自由存储区。而堆是计算机操作系统的术语，是操作系统所维护的一块特殊内存，用于程序内存动态分配，C语言使用malloc从堆上分配内存，使用free释放已分配的相应内存。

那么new是否能在堆上动态分配内存呢？这取决于 operator new 的实现细节，自由存储区不仅可以是堆，还可以是静态存储区，这都看 operator new 在哪里为对象分配内存。new甚至可以不为对象分配内存！
new (place_address) type
place_address是一个指针，代表一块内存地址。当仅以一个地址调用new操作符时，new操作符会调用特殊的 operator new ，也就是上面的 palcement(3)
void* operator new (std::size_t size, void *ptr); // 此版本的operator new不允许重载
这个 operator new 不分配任何内存，只是简单地返回指针实参，然后由new表达式负责在 place_address 指定的地址进行对象的初始化工作。

2. 返回类型安全性

operator new 内存分配成功时，返回对象类型的指针，无须进行类型转换，因此是符合类型安全性的操作符。而malloc内存分配成功返回 (void *) ，需要通过强制类型转换将(void*)指针转换成我们需要的类型。

3. 内存分配失败时的返回值

new内存分配失败时，会抛出 bac_alloc exception，它不会返回NULL；malloc分配内存失败时返回NULL。

使用C语言时，我们习惯在malloc分配内存后判断分配是否成功
int *a = (int *)malloc(sizeof(int));
if (a == NULL) {
    // ...
} else {
    // ...
}
从C语言转到C++语言的新手可能会把这个习惯带入C++ int *a = new int(); if (a == NULL) { // ... } else { // ... } , 实际上这样做没有一点意义，因为new根本不会返回NULL，程序能够执行到if说明内存已经分配成功，否则早就抛异常了。正确的做法应该是使用异常机制
try {
    int *a = new int();
} catch (bac_alloc) {
    // ...
}
4. 是否需要指定内存大小

使用new操作符申请内存时无须指定内存块大小，编译器会根据类型信息自行计算，而malloc则需要显式地指出所需内存大小。

malloc仅仅分配内存，free仅仅回收内存，而且是以字节为单位进行内存操作，并不执行构造和析构函数；new可以调用对象的构造函数，delete可以调用相应的析构函数，以具体类型为单位进行内存分配与释放。
class A {
public:
    A() {} 
    ~A() {}
}
A *ptr_new = new A;
A *ptr_malloc = (A *)malloc(sizeof(A)); // 当然这里使用malloc来为我们自定义类型分配内存其实并不怎么合适。
5. 是否调用构造/析构函数

使用 operator new 操作符来分配对象内存时会经历三个步骤：

调用 operator new 函数（对于数组是 operator new[] ）分配一块足够大的、原始的、未命名的内存空间。

编译器运行相应的构造函数以构造指定类型的对象并初始化。

对象构造完成后，返回一个指向该对象的指针。

使用 operator delete 操作符来释放对象内存时会经历两个步骤：

调用对象的析构函数。

编译器调用 operator delete (或 operator delete[] )函数释放内存空间。

总之来说new/delete会调用对象的构造函数/析构函数以完成对象的构造/析构，而malloc不会。

malloc不具备内存初始化的特性，而new在申请单个类型变量时可进行初始化。

6. 对数组的处理

C++ 提供了 new[] 和 delete[] 专门处理数组类型
A *ptr_single new A;
A *ptr_arr = new A[10];
delete ptr_single;
delete[] ptr_arr;
new对数组的支持体现在它会对每一个数组元素分别调用构造函数进行初始化，释放对象时为每个对象调用析构函数。注意delete[]要与new[]配套使用，不然会出现数组对象部分释放的现象，造成内存泄漏。

而malloc并不知道你在这块内存上要放的数组还是单个数据，反正它就给你一块原始内存，返回一个内存的地址。所以如果要动态分配一个数组的内存，需要我们手动指定数组大小
int * ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);
7. new与malloc是否可以相互调用

operator new/operator delete 的实现可以基于 malloc ，但 malloc 的实现不可以调用 new 。 malloc/free 是C语言提供的标准库函数，使用时要包含头文件（C中 #include <stdlib.h> ，C++中 #include <cstdlib> ），在 C/C++ 中通用，可以覆盖； new/delete 是运算符，也是关键字，是C++的一部分，只能在C++中使用，并且可以重载。
void * operator new (sieze_t size)
{
    if(void * mem = malloc(size)
        return mem;
    else
        throw bad_alloc();
}
void operator delete(void *mem) noexcept
{
    free(mem);
}
8.是否可以被重载

opeartor new/operator delete 可以被重载。标准库是定义了 operator new 和 operator delete 的12个重载版本
// new
   throwing (1)    void* operator new (std::size_t size);
    nothrow (2)    void* operator new (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) noexcept;
placement (3)    void* operator new (std::size_t size, void* ptr) noexcept;

   throwing (1)    void* operator new[] (std::size_t size);
    nothrow (2)    void* operator new[] (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) noexcept;
placement (3)    void* operator new[] (std::size_t size, void* ptr) noexcept;

// delete
    ordinary (1)    void operator delete (void* ptr) noexcept;
    nothrow (2)    void operator delete (void* ptr, const std::nothrow_t& nothrow_constant) noexcept;
placement (3)    void operator delete (void* ptr, void* voidptr2) noexcept;

   ordinary (1)    void operator delete[] (void* ptr) noexcept;
    nothrow (2)    void operator delete[] (void* ptr, const std::nothrow_t& nothrow_constant) noexcept;
placement (3)    void operator delete[] (void* ptr, void* voidptr2) noexcept;
我们可以自定义上面函数中的任意一个，前提是自定义版本必须位于全局作用域或者类作用域中。而malloc/free并不允许重载。

9. 是否能够直观地重新分配内存

使用malloc分配的内存后，如果在使用过程中发现内存不足，可以使用realloc函数进行内存重新分配实现内存的扩充。realloc先判断当前的指针所指内存是否有足够的连续空间，如果有，原地扩大可分配的内存地址，并且返回原来的地址指针；否则先按照新指定的大小分配空间，将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域，然后释放原来的内存区域。

new没有这样直观的配套设施来扩充内存。

10. 是否能够自定义如何处理内存分配不足

在 operator new 抛出异常之前会先调用一个用户指定的错误处理函数，即 new-handler，这是一个指针类型 namespace std{typedef void (*new_handler)();}

指向一个没有参数没有返回值的函数——错误处理函数。为了指定错误处理函数，用户需要调用 set_new_handler 这是一个声明于std命名空间的标准库函数 namespace std{ new_handler set_new_handler(new_handler p) throw(); }

set_new_handler 的参数为 new_handler 指针，指向 operator new 无法分配足够内存时该调用的函数。其返回值也是个指针，指向 set_new_handler 被调用前正在执行（但马上就要发生替换）的那个 new_handler 函数。

对于malloc，用户并不能够去编程决定内存不足以分配时如何操作，只能看着malloc返回NULL。

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的C++之new关键字全部内容，希望文章能够帮你解决C++之new关键字所遇到的程序开发问题。如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容，请发送邮件至 gblab@vip.qq.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。

内容手机端

扫描二维码推送至手机访问。

本文链接：https://qyyshop.com/info/688509.html

来源：【匿名】

【上一篇】小白的C++之路——求质数【下一篇】c++有个库什么的吗?

更多 ►

【C++之new关键字】教程文章相关的互联网学习教程文章

关于顶层const 底层constconst与指针配合使用有两种作用，一是限制指针变量，二是限制指针变量指向的数据限制指针变量本身1 int * const p2;//const修饰的是指针变量限制指针变量本身的意思是，指针变量本身的值不能被修改，所以被 const 修饰的指针变量指针只能在定义时初始化，不能定义之后再赋值，错误代码如下限制指针变量指向的数据1 const int *p1; 2 int const *p1;上面两种写法都可以，一般使用第一种，限制指针变量指向的...

C++之typename和typedef关键字【代码】

1. typename的作用template <typename Distance> class KDTreeIndex : public NNIndex<Distance> { public:typedef typename Distance::ElementType ElementType;typedef typename Distance::ResultType DistanceType;typedef NNIndex<Distance> BaseClass;typedef bool needs_kdtree_distance;KDTreeIndex();~KDTreeIndex();private:DistanceType* mean_;DistanceType* var_; };对此处定义的模板类，调用时传入模版参数L2<T>，L2本...

C/C++中extern关键字详解【代码】

1.基本解释extern可以置于变量或者函数前，以标示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。此外extern也可用来进行链接指定。　　也就是说extern有两个作用:　　A. 当它与"C"一起连用时，如: extern "C" void fun(int a, int b);则告诉编译器在编译fun这个函数名时按着C的规则去翻译相应的函数名而不是C++的，C++的规则在翻译这个函数名时会把fun这个名字变得面目全非，可能是fun@aB...

C++ 中提供的override 关键字【图】

C++ 语言标准这些年进化的很快，许多新引入的特性我都没有用过。说实话自己也比较懒，总是觉得自己对C++ 的掌握程度已经足够应付日常的各种项目了，所以没有学习新特性的动力。而且一直觉得新引入的特性多数都属于那种“语法糖”，能够发挥的作用不大，其实是可有可无的。不过最近编写一个小程序时代码里有个小bug，困扰了我好几天。最后在几个热心网友的帮助下才解决了。这个小bug让我认识到C++11 中提供的override 关键字非常有用...

c++11 新特性之 auto关键字

C++11是对目前C++语言的扩展和修正.C++11包括大量的新特性:包括lambda表达式,类型推导关键字auto、decltype,和模板的大量改进。g++编译c++11命令加上-std=c++11C++11中引入auto第一种作用是为了自动类型推导 auto的自动类型推导,用于从初始化表达式中推断出变量的数据类型。通过auto的自动类型推导,可以简化我们的编程工作 auto实际上实在编译时对变量进行了类型推导,所以不会对程序的运行效率造成不良影响另外,似乎auto并不会影响...

C++关键字【代码】

1 const2 mutable 1 const 类的数据如果是const属性，需要初始化，否则报错error C2789: “fush::d”: 必须初始化常量限定类型的对象 1struct fushu 2{ 3constint d;//error C2789: “fush::d”: 必须初始化常量限定类型的对象4 }; 类的函数如是是const属性，则内部不能修改数据，否则报错error C3490: 由于正在通过常量对象访问“a”，因此无法对其进行修改 1struct fushu2{3int a;4 mutable int b;5void showabc() const 6 ...

C++ virtual 关键字总结【代码】

1.虚函数如果不使用virtual关键字，当使用基类的指针p指向派生类的对象是，调用的p的一个方法（比如print）时，调用的是基类里面的print方法。如果使用virtual关键字，则可以调用派生类里的print方法。class Base { public:Base(){} public:virtualvoid print(){cout<<"Base";} };class Derived:public Base { public:Derived(){} public:void print(){cout<<"Derived";} };int main() {Base *point=new Derived();point->print();...

C/C++中volatile关键字详解(转)【代码】

1. 为什么用volatile? C/C++ 中的 volatile 关键字和 const 对应，用来修饰变量，通常用于建立语言级别的 memory barrier。这是 BS 在 "The C++ Programming Language" 对 volatile 修饰词的说明：A volatile specifier is a hint to a compiler that an object may change its value in ways not specified by the language so that aggressive optimizations must be avoided. volatile 关键字是一种类型修饰符，用它声明...

C++关键字

C++98/03 关键字，ISO C++98/03关键字共63个：asmdoifreturntypedefautodoubleinlineshorttypeidbooldynamic_castintsignedtypenamebreakelselongsizeofunioncaseenummutablestaticunsignedcatchexplicitnamespacestatic_castusingcharexportnewstructvirtualclassexternoperatorswitchvoidconstfalseprivatetemplatevolatileconst_castfloatprotectedthiswchar_tcontinueforpublicthrowwhiledefaultfriendregistertrue deletegoto...

C/C++中extern关键字详解

转自：http://www.cnblogs.com/yc_sunniwell/archive/2010/07/14/1777431.html1 基本解释：extern可以置于变量或者函数前，以标示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。此外extern也可用来进行链接指定。也就是说extern有两个作用，第一个,当它与"C"一起连用时，如: extern "C" void fun(int a, int b);则告诉编译器在编译fun这个函数名时按着C的规则去翻译相应的函数名而不...

C++ 类模板三（类模版中的static关键字）【代码】

//类模版中的static关键字 #include<iostream> usingnamespace std;/* 类模板本质上是c++编译器根据类型参数创建了不同的类， c++编译器在利用类模板生成类的时候会为每个类生成一个static变量那么对于类中的static关键字就非常好理解了 static关键字修饰的变量是属于类的同一个类的对象共享类的static静态变量类模板中的static修饰的变量数据类型必须是确定的不可以是类型参数因为静态变量在类对象之前初始化这时候还没有通...

深入理解C++中的mutable关键字

mutalbe的中文意思是“可变的，易变的”，跟constant（既C++中的const）是反义词。　　在C++中，mutable也是为了突破const的限制而设置的。被mutable修饰的变量，将永远处于可变的状态，即使在一个const函数中。　　我们知道，如果类的成员函数不会改变对象的状态，那么这个成员函数一般会声明成const的。但是，有些时候，我们需要在const的函数里面修改一些跟类状态无关的数据成员，那么这个数据成员就应该被mutalbe来修饰。　　下...

c++ 右值引用，move关键字【代码】

c++ move关键字move的由来：在 c++11 以前存在一个有趣的现象：T& 指向 lvalue (左传引用)， const T& 既可以指向 lvalue 也可以指向 rvalue。但却没有一种引用类型，可以限制为只指向 rvalue。c++11 中的 move() 是这样一个函数，它接受一个参数，然后返回一个该参数对应的右值引用.就这么简单！你甚至可以暂时想像它的原型是这样的(当然是错的)T&& move(T& val);&&的由来：在函数体中，程序员无法分辨传进来的参数到底是不是 rv...

C++ explicit关键字详解【代码】

首先, C++中的explicit关键字只能用于修饰只有一个参数的类构造函数, 它的作用是表明该构造函数是显示的, 而非隐式的, 跟它相对应的另一个关键字是implicit, 意思是隐藏的,类构造函数默认情况下即声明为implicit(隐式).那么显示声明的构造函数和隐式声明的有什么区别呢? 我们来看下面的例子:class CxString // 没有使用explicit关键字的类声明, 即默认为隐式声明 { public: char *_pstr; int _size; CxString(int size) { ...