new/delete operator、operator new/delete、placement new

1.new / delete operator

调用operator new分配足够的空间，并调用相关对象的构造函数。

使用方法如下:

class Foo {}
Foo *pf = new Foo;
delete pf;

2.operator new / delete

在上述例子中，

Foo *pf = new Foo; 

实际发生3个步骤：

• 该表达式调用名为 operator new 的标准库函数，分配足够大的原始的未类型化的内存，以保存指定类型的一个对象
• 运行该类型的一个构造函数，用指定初始化式构造对象
• 返回指向新分配并构造的对象指针

delete pf;

实际发生2个步骤：

• 对 pf 指定的对象运行适当的析构函数
• 通过调用名为 operator delete 的标准库函数释放该对象所用内存。

operator new 和 operator delete 有两个重载版本，每个版本支持相关的new 表达式和delete 表达式：

void *operator new (size_t);
void *operator new[](size_t);

void operator delete(void *);
void operator delete[](void *);

虽然 operator new 和 operator delete 函数的设计意图是供 new 表达式使用，但他们通常是标准库中的可用函数。可以使用它们获得未构造内存。

若在全局作用域内重载 operator new/delete，则直接代替 ::operator new/delete，还可以在类中重载 operator new/delete，隐式为静态成员函数。

编译器看到类类型的 new 和 delete 表达式时，它查看该类是否有 operator new 和 operator delete 成员，如果类定义（或继承了）自己的成员 new 和 delete函数，则使用那些函数分配和是否内存；否则，调用这些函数的标准库版本。

#include <iostream>
using namespace std;

class Foo
{
public:
    Foo() { cout<<"constructor of Foo"<<endl; }
    ~Foo() { cout<<"destructor of Foo"<<endl;}

    void* operator new(size_t size)
    {
        cout << "operator new size " << size << endl;
        return ::operator new(size);
    }
    void operator delete(void* p)
    {
        cout<<"operator delete"<<endl;
        ::operator delete(p);
    }
private:
    int num;
    double *t;
};

int main()
{
    Foo *pf = new Foo;
    delete pf;

    return 0;
}

3.placement new

如果你想在预分配的内存上创建对象，用缺省的new操作符是行不通的。可以用placement new，它允许构造一个新对象到预分配的内存上。使用placement new 构造的对象需要显示调用析构函数释放空间。

欲使用placement new，需要包含头文件：

#include <new.h>

placement new 的使用形式如下：

new (place_address) type;
new (place_address) type (initializer-list);

其中，place_address是一个指针，initializer-list 是初始化列表（可以为空）。

在SGI STL 的空间配置器中就使用了placement new：

template <class T1, class T2>
inline void construct(T1 *p, const T2& value)
{
    new (p) T1(value);
}

在上述代码中，调用了

 T1::T1(value);

在指针 p 所指向的空间来构造对象T1。

释放该空间则需要显式调用析构函数：

template <class T>
inline void destory(T* pointer)
{
    pointer->~T();
}