C++STL精解：内存分配与释放

首先介绍操作符new和delete。

1.单个对象的形式

操作符new的声明形式如下：

使用new表达式实现分配内存空间，参数size代表分配内存的字节大小。该内存代表了对象的大小。

在C＋＋程序中，可以定义任意函数，甚至该函数的命名标识可以取代C＋＋标准库中定义的默认版本。如果分配内存成功，new操作符可以返回一个非空指针；否则，会抛出bad_alloc类型的异常。

操作符new也会执行一些默认的行为法则。

1）执行循环。在循环中，函数通常首先尝试分配必要的内存。而是否尝试调用函数malloc（），也不是特定的。

2）如果尝试成果，会返回指针，该指针指向分配的内存。否则，如果函数set_handler（）的最后一个参数是一个空指针，会抛出异常bad_alloc。

3）要不然，函数会调用当前的句柄（new_handler）。如果被调用的函数返回，循环会重复执行。

4）如果分配需要的内存成功或者被调用的函数句柄（new_handler）没有正常返回，循环会中止。

上述代码和第一种new的用法相似。唯一不同的是：当上述形式的new被调用时，C＋＋程序会提供一个空指针作为错误标识，而不是抛出badalloc类型的异常。

同样，任意C＋＋程序均可定义一个函数，该函数可以替换C＋＋标准库中的默认版本。

当使用new（）分配适当的内存空间时，返回的是一个非空指针；否则，返回的是一个空指针。操作符new的nothrow版本返回的指针和常规版本返回的指针是一样的。函数的替代版本同样需要满足这个要求。

同样，第二种new操作符也会执行一些默认的行为法则。

1）执行一个循环。在循环执行过程中，函数首先尝试分配必要的内存。该尝试涉及调用标准C库malloc（）函数。

2）如果尝试成功，返回指向所分配内存的指针。否则，如果set_new_handler（）函数的最后一个参数是空指针，new函数会返回空指针。

3）要不然，函数调用当前的new_handler。如果被调用的函数返回，循环会继续重复执行。

4）当尝试分配必要的内存成功时，或者当被调用的new_handler代表的函数没有返回时，循环会中止。如果通过抛出异常的形式，被调用的new_handler中止，new（）函数会返回一个空指针。例如，

操作符delete的两种使用形式：

功能描述：释放内存的功能是通过delete表达式被调用的。目的是使指针ptr的值无效。任一C＋＋程序可能会定义一个函数，该函数命名可以取代C＋＋标准库中的默认版本。之前调用函数new时，指针ptr获取到相应的内存指针或空指针。同样，delete函数也存在以下默认属性。

1）对于空指针，不采取任何措施。

2）当ptr指针是非空数值时，其数值应该是new函数被调用时赋予的值，通过对其调用delete（）函数，使该指针无效。对于这样的非空指针，delete（）函数执行之后，会收回之前使用默认new（）函数开辟的内存。(www.xing528.com)

提示

对于new函数或其他（calloc（）、malloc（）、realloc（）等）函数开辟的内存，并不能确定在什么条件下才能回收这些内存。

2.数组形式（array forms）

功能描述：使用new可以开辟数组形式的内存空间。内存大小是new的参数size，数组的大小应该小于或等于new的参数size。同样，在C＋＋程序中可以定义函数，该函数的签名可以替换C＋＋标准库中的默认版本。函数返回值是指针类型。

功能描述：和上述内容相同，除了在调用new函数失败时，返回空指针之外，并不抛出bad_alloc类型的异常。而new［］函数调用失败之后，会抛出bad_alloc类型的异常。任一C＋＋程序可以定义一个函数，该函数的命名同样可以替换C＋＋标准库中的默认版本（同名）。

两种new［］函数的使用方法是相似的，函数返回值类型是一致的。

功能描述：数组形式的内存释放（delete［］）函数在被调用时，主要目的是使该内存指针无效。

对于C＋＋程序，在程序中定义的函数可以替换C＋＋标准库中的同名默认版本。delete［］函数的参数指针ptr允许的值可能是空指针，或者ptr的值是之前调用new［］函数获得的内存指针。同样，在使用delete［］函数时，需要注意的是：

1）如果指针ptr的值是空指针，delete［］函数不执行任何措施。

2）如果指针ptr的值是其他数值，其值应该是之前调用new［］函数时获取的内存指针。对于一个非空值的指针ptr，其之前被分配的内存将被回收。

3）头文件＜cstdlib＞中声明的内存分配函数主要包括calloc（）、malloc（）或realloc（）。调用这些函数会分配相应的内存，并且无论在什么条件下，使用这些函数可以重新分配de-lete［］回收的内存。

3.Placement forms

在C＋＋库中，有部分函数是保留函数，是不能被自定义的同名函数取代的。这些函数也不可能代替保留的new和delete的特定形式。

形式一：

函数返回指针ptr。其目的是执行其他行为。例如，

形式二：

函数返回值为ptr。其目的是执行其他行为。

形式三：

其目的是不执行任何行为。通过采用抛出异常的形式，在new表达式初始化时终止被调用的默认函数。

形式四：

不执行任何行为。通过采用抛出异常的形式，在new表达式初始化时终止被调用的默认函数。