C++学习笔记 56 new与::operator new

1.为什么C++要引入new/delete？

C语言内存管理方式在C++中是可以继续使用，比如malloc、realloc等函数。但有些地方这些传统的空间申请函数就显得有些无能为力，而且使用起来比较麻烦。

是的，在C++的自定类型数据中，常需要在定义时顺便调用构造函数初始化。而原C语言的空间申请函数是没有这种功能，需要额外操作，于是C++提出了自己的内存管理方式：通过new和delete操作符进行动态内存管理。

简而言之，什么C++要引入new/delete的原因在于：

new/delete 和 malloc/free最大区别是 new/delete对于【自定义类型】除了开空间时，还会调用构造函数和析构函数。

2.operator new与operator delete函数

首先介绍它们是什么：

它们是C++中的内存分配原语函数。它们只负责分配和释放原始内存，不涉及对象的构造和析构。

它们的用法：

#include <new> // 包含 operator new 和 operator delete 的声明
 
// 分配内存
void* memory = ::operator new(size_t bytes);
 
// 释放内存
::operator delete(void* ptr);

示例

#include <iostream>
#include <new>
 
int main() 
{
    // 分配10个int大小的内存
    void* int_memory = ::operator new(10 * sizeof(int));
    std::cout << "内存分配成功，地址: " << int_memory << std::endl;
    
    // 使用内存...
    
    // 释放内存
    ::operator delete(int_memory );
    std::cout << "内存已释放" << std::endl;
    
    return 0;
}

它们与new/delete的关系：

new和delete是用户进行动态内存申请和释放的操作符，operator new 和operator delete是系统提供的全局函数，new在底层调用operator new全局函数来申请空间，delete在底层通过 operator delete全局函数来释放空间。

表头	表头
单元格	单元格
单元格	单元格

操作	做的事情
int* p = new int(42);	1. 调用 operator new(sizeof(int)) 分配内存 2. 在内存上调用 int 的构造函数 构造对象（设为42）
delete p;	1. 调用 p 的析构函数 析构对象 2. 调用 operator delete(p) 释放内存
void* mem = ::operator new(sizeof(int));	只分配内存，不调用构造函数
::operator delete(mem);	只释放内存，不调用析构函数

简单说：new/delete = （operator new/operator delete + 构造函数/析构函数调用）
注意：和new与delete，new[ ]与delete[ ]相同，operator new只能与operator delete匹配。

它们的实际作用

回到前言部分，为什么vector的private成员为什么要用三个封装后的迭代器指针，来替代原本数据结构顺序表中的成员变量呢？


在查看vecotr的实际实现代码中，我发现 vector类中涉及空间增删的函数，实际上都是调用的reserve函数，而在reserve函数中则使用了operator new/delete。

......

原文出处

1. 浅谈new与::operator new