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详解C++三种new操作符

nanyue 2025-04-27 15:17:52 技术文章 1 ℃

工作开发过程中,一般申请创建内存,使用的是new方法, 但是new存在三种操作符,其含义和应用的场景都不同, 这三种操作符分别是new operator, operator new, placement new。

那么new的三种操作符应该怎么使用,它们到底有什么区别呢,本文将针对这三种操作符结合例子来进行说明,最后再总结它们的特点。

一、new operator 操作符

new operator指的就是new操作符,我们平常使用的操作符,它经历两个阶段的操作:

  1. 调用::operator new申请内存(operator new后面将进行详细说明,这里理解为C语言中的malloc)
  2. 调用类的构造函数。

首先定义类Func, 用于后面的验证测试。


new operator操作符的一般调用方法

使用C++内置字符串对象,申请内存。

new operator操作符调用自定义类Func

使用自定义对象FUNC来申请内存。

最后终端输出结果如下图所示, 可以看出调用new操作符会调用对象的构造函数,而调用delete操作符会调用对象的析构函数。

new操作符不能被重载

new operator操作符是不能被重载的,与接下来将要介绍的两种new操作符的一点不同之处。


二、operator new 操作符

operator new操作符单纯申请内存,并且是可以重载的函数。

(注意:::operator new 和 ::operator delete前面加上::表示全局)

operator new操作符的一般调用方法

调用operator new申请内存,内存申请的大小为自定义类Func的大小,经过调试发现,并没有输出类Func的构造函数,也没有调用Func的析构函数

重载operator new操作符

1) 首先FUNC类中添加如下信息,重载operator new操作符,支持接受一个参数。重载operator delete操作符,支持接受一个参数,该参数是一个指针,指向将要释放内存的地址。

2) 主程序中调用new创建FUNC对象,然后调用delete释放对象

3) 运行调试之后的结果信息如下所示,new调用到重载的函数operator new, 同样的, delete也调用到重载的函数operator delete

重载operator new操作符的第二种版本

1)首先FUNC类中添加如下信息,重载operator new操作符,但是支持两个参数,第一个参数是申请内存的大小,第二个参数则是一个字符串信息。

2)主程序中调用new创建FUNC对象,并且构造函数传入字符串信息,然后调用delete释放对象

3)运行调试之后的结果信息如下所示,new调用到重载的函数operator new的第二个版本

三、placement new操作符

placement new操作符是重载operator new的一个版本,该函数的执行忽略了size_t参数,只返还第二个参数,该函数允许在已经构建好的内存中创建对象,这个是什么概念呢,后面将进行说明。下面是placement new操作符的声明以及调用方法。

1、placement new操作符的使用方法,首先提前申请好内存,然后在需要使用FUNC对象的时候,调用placement new来将对象指向已经创建好的内存地址,最后使用完成之后,需要手动调用析构函数,并且释放创建的内存。

2、 终端输出打印信息如下所示, 从中可以发现placement new会调用到对象的构造函数

四、总结

最后我们总结下new三种操作方的特点,具体如下:

  1. new operator即new操作符,不能被重载,调用的时候,先申请内存,再调用构造函数,这是常用的调用方式。
  2. operator new操作符,能够被重载,单纯申请内存,相当于C语言中的malloc, 如果重载了operator new操作符,又需要调用原来的函数,那么需要在操作符前面加上::(即 ::operator new),重载该操作符通常是为了实现不同的内存分配方式。
  3. placement new操作符,仅仅返回已经申请好内存的指针,它通常应用在对效率要求高的场景下,提前申请好内存,能够节省申请内存过程中耗费的时间。
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