new的三种形态
C++語言一直被認為是復雜編程語言中的杰出代表之一，不僅僅是因為其繁縟的語法規(guī)則，還因為其晦澀的術語。下面要講的就是你的老熟人—new：
它是一個內存管理的操作符，能夠從堆中劃分一塊區(qū)域，自動調用構造函數(shù)，動態(tài)地創(chuàng)建某種特定類型的數(shù)據(jù)，最后返回該區(qū)域的指針。該數(shù)據(jù)使用完后，應調用delete運算符，釋放動態(tài)申請的這塊內存。
如果這就是你對new的所有認識，那么我不得不說，你依舊被new的和善外表所蒙蔽著。看似簡單的new其實有著三種不同的外衣。
是的，你沒有看錯，也不用感到驚奇，一個簡單的new確實有三種不同的形態(tài)，它扮演著三種不同的角色，如下所示：
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下面的代碼片段展示的是我們印象中熟悉的那個new：
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這里所使用的new是它的第一種形態(tài)new operator。它與sizeof有幾分類似，它是語言內建的，不能重載，也不能改變其行為，無論何時何地它所做的有且只有以下三件事，如圖3-2所示。
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| 圖3-2 new operator所完成的三件事 |
所以當寫出“string *pStr = new string("Memory Management");”代碼時，它其實做的就是以下幾件事：
其實new operator背后還藏著一個秘密，即它在執(zhí)行過程中，與其余的兩種形態(tài)都發(fā)生了密切的關系：第一步的內存申請是通過operator new完成的；而在第二步中，關于調用什么構造函數(shù)，則由new的另外一種形態(tài)placement new來決定的。
對于new的第二種形態(tài)—內存申請中所調用的operator new，它只是一個長著“明星臉”的普通運算符，具有和加減乘除操作符一樣的地位，因此它也是可以重載的。
operator new在默認情況下首先會調用分配內存的代碼，嘗試從堆上得到一段空間，同時它對事情的結果做了最充分的準備：如果成功則直接返回；否則，就轉而去調用一個new_hander，然后繼續(xù)重復前面過程，直到異常拋出為止。所以如果operator new要返回，必須滿足以下條件之一：
內存成功分配。
拋出bad_alloc異常。
通常，operator new函數(shù)通過以下方式進行聲明：
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注意，這個函數(shù)的返回值類型是void*，因為這個函數(shù)返回的是一個未經(jīng)處理的指針，是一塊未初始化的內存，它像極了C庫中的malloc函數(shù)。如果你對這個過程不滿意，那么可以通過重載operator new來進行必要的干預。例如：
這里的operator new調用了全局的new來進行內存分配（::operator new(size)）。當然這里的全局new也是可以重載的，但是在全局空間中重載void * operator new(size_t size)函數(shù)將會改變所有默認的operator new的行為方式，所以必須十二分的注意。還有一點需要注意的是，正像new與delete一一對應一樣，operator new和operator delete也是一一對應的；如果重載了operator new，那么也得重載對應的operator delete。
最后，要介紹的是new的第三種形態(tài)—placement new。正如前面所說的那樣，placement new是用來實現(xiàn)定位構造的，可以通過它來選擇合適的構造函數(shù)。雖然通常情況下，構造函數(shù)是由編譯器自動調用的，但是不排除你有時確實想直接手動調用，比如對未初始化的內存進行處理，獲取想要的對象，此時就得求助于一個叫做placement new的特殊的operator new了：
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placement new是標準C++庫的一部分，被聲明在了頭文件中，所以只有包含了這個文件，我們才能使用它。它在文件中的函數(shù)定義很簡單，如下所示：
這就是placement new需要完成的事。細心的你可能會發(fā)現(xiàn)，placement new的定義與operator new聲明之間的區(qū)別：placement new的定義多一個void*參數(shù)。使用它有一個前提，就是已經(jīng)獲得了指向內存的指針，因為只有這樣我們才知道該把placement new初始化完成的對象放在哪里。
在使用placement new的過程中，我們看到的卻是"new(p) A(2011)"這樣奇怪的調用形式，它在特定的內存地址上用特定的構造函數(shù)實現(xiàn)了構造一個對象的功能，A(2011)就是對構造函數(shù)A(int a)的顯式調用。當然，如果顯式地調用placement new，那么也得本著負責任的態(tài)度顯式地調用與之對應的placement delete：p->~A();。這部分工作本來可以由編譯器獨自完成的：在使用new operator的時候，編譯器會自動生成調用placement new的代碼，相應的，在調用delete operator時同樣會生成調用析構函數(shù)的代碼。所以，除非特別必要，不要直接使用placement new。但是要清楚，它是new operator的一個不可或缺的步驟。當默認的new operator對內存的管理不能滿足我們的需要，希望自己手動管理內存時，placement new就變得有用了。就像STL中的allocator一樣，它借助placement new來實現(xiàn)更靈活有效的內存管理。
最后，總結一下：
如果是在堆上建立對象，那么應該使用 new operator，它會為你提供最為周全的服務。
如果僅僅是分配內存，那么應該調用operator new，但初始化不在它的工作職責之內。如果你對默認的內存分配過程不滿意，想單獨定制，重載operator new 是不二選擇。
如果想在一塊已經(jīng)獲得的內存里建立一個對象，那就應該用placement new。但是通常情況下不建議使用，除非是在某些對時間要求非常高的應用中，因為相對于其他兩個步驟，選擇合適的構造函數(shù)完成對象初始化是一個時間相對較長的過程。
請記住：
不要自信地認為自己對new很熟悉，要正確區(qū)分new所具有的三種不同形態(tài)，并能在合適的情形下選擇合適的形態(tài)，以滿足特定需求。
總結
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