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new的几种形式

news 来源：原创 2025/5/3 7:45:28

C++ 中的 new 操作符实际上有多种形式，根据使用方式和功能可分为如下几类：

✅ 一、基本形式

1. 普通单对象分配

MyClass* p = new MyClass();         // 默认构造
MyClass* p2 = new MyClass(123);     // 调用带参构造函数

2. 数组形式

MyClass* arr = new MyClass[10];     // 分配并构造 10 个默认构造的对象

必须配对使用 delete[]，否则只析构第一个对象！

✅ 二、带 `nothrow` 的安全形式（避免异常）

MyClass* p = new(std::nothrow) MyClass();
if (!p) {// 分配失败，不抛异常，返回 nullptr
}

适用于资源有限、不能容忍异常的系统（如嵌入式设备）。

✅ 三、Placement new（定址构造）

在已有内存上构造对象，常用于自定义内存池、共享内存等场景。

void* buffer = malloc(sizeof(MyClass));
MyClass* p = new (buffer) MyClass(123); // 定址构造

注意：

不会分配内存，只调用构造函数；
析构必须显式调用：p->~MyClass();

✅ 四、重载版本（类或全局）

你可以重载 operator new 来控制分配行为：

void* MyClass::operator new(std::size_t size) {std::cout << "custom new\n";return ::operator new(size);
}
void MyClass::operator delete(void* ptr) {std::cout << "custom delete\n";::operator delete(ptr);
}

还可以写成 全局重载版本，或接受额外参数用于调试/分区管理。

✅ 五、对齐版本（C++17 起）

struct alignas(64) AlignedClass {int data;
};AlignedClass* p = new AlignedClass();  // 自动 64 字节对齐

也可以自定义重载如下：

void* operator new(std::size_t size, std::align_val_t align);

✅ 六、数组 + Placement + 对齐的组合形式（不推荐混用）

可以组合使用，如：

void* mem = malloc(sizeof(MyClass) * 10);
MyClass* arr = new (mem) MyClass[10]; // 错误！数组不能用 placement new 这样构造！

new T[n] 和 placement new 不兼容数组构造，要显式循环手动构造：

for (int i = 0; i < 10; ++i)new (static_cast<void*>(mem) + i * sizeof(MyClass)) MyClass();

🔁 全部形式简表

形式	示例	特点
普通 `new`	`new MyClass(1)`	分配 + 构造
普通 `new[]`	`new MyClass[10]`	构造多个对象
`nothrow new`	`new(std::nothrow) MyClass()`	分配失败返回 `nullptr`，不抛异常
Placement new	`new (ptr) MyClass(1)`	在已有地址构造，不分配内存
自定义重载 `operator new`	`MyClass::operator new(...)`	控制分配策略
对齐 new（C++17）	`new (std::align_val_t(64)) MyClass()`	用于 SIMD / 硬件对齐需求
数组 + 对齐 new（复杂慎用）	`new (std::align_val_t(64)) MyClass[10]`	实现复杂，通常不推荐