new operator /operator new 跟placement new

本文介绍这三种new/delete之间的区别和联系。

new operator

new operator（new运算符）是我们C++中常用的运算符，比如A* a = new A;创建一个A对象指针。
new operator分为两步：
1.基于类型的size调用operator new分配一块内存。如果A中重载了operator new，就调用A::operator new(size_t)，否则调用全局默认C++自己提供的::operator new(size_t)
2.构造对象。

operator new

C++默认提供一个operator new函数，它是一种通用的内存分配器，可以分配任意大小的内存块。

比如T * tmp = (T*)(::operator new(size_t)size);创建一个大小为size的内存块，指针tmp指向这块内存块。

operator delete也要可以释放任意大小的内存块。operator delete想弄清它要释放的内存有多大，就必须知道当初operator new分配的内存有多大。有一种常用的方法可以让operator new来告诉operator delete当初分配的内存大小是多少，就是在它所返回的内存里预先附带一些额外信息，用来指明被分配的内存块的大小。也就是说，当你写了下面的语句，

airplane *pa = new airplane;

你不会得到一块看起来象这样的内存块：

pa——> airplane对象的内存

而是得到象这样的内存块：

pa——> 内存块大小数据 + airplane对象的内存

重写operaotr new

operator new的工作是分配内存，为什么要重写：为了效率。有些类占用内存非常小，每次创建都分配内存太慢，可以先分配一块大的内存池，然后每次在内存池里面直接构造对象。

比如有一个飞机类：

    class airplanerep { ... };      // 表示一个飞机对象               
    class airplane {
    public:
      ...
    private:
      airplanerep *rep;             // 指向实际描述
    };

一个airplane对象并不大，它只包含一个指针，当调用operator new来分配一个airplane对象时，得到的内存可能要比存储这个指针（或一对指针）所需要的要多。为什么，我们之前介绍了，C++提供的默认operator new分配的内存需要记录内存的size。

通过重写operator new，可以设计特有的分配内存方式。比如http://www.kuqin.com/effectivec2e/ch02e.htm中创建airplane时首先创建一大块内存，并且使用链表的方式控制未使用的内存区域。每次new的时候，从链表中选择一个节点作为分配的内存。

重写了operator new以后，当使用new operator构建一个对象的时候，会自动去调用operator new函数，将返回的指针作为分配好的指针。

在自己重写operator new分配的大内存上创建的对象，不能使用delete直接把内存删除。

问题出在operator new（在airplane里定义的那个）返回了一个不带头信息的内存的指针，而operator delete（缺省的那个）却假设传给它的内存包含头信息。这就是悲剧产生的原因。

placement new

placement new是在已经分配好的内存上，构造一个对象。如new(p)T(value)，在p指向的已分配好的内存首地址上，使用构造函数T(value)构造一个新的T对象。

讨论

new operator没有什么好说的，就是我们平时使用的new操作符，他会请求分配一块内存然后构造对象。

当我们需要自己控制内存申请机制的时候，比如我们希望创建一个内存池，然后在这块内存上构造对象，有两种方法：

1.重写operator new
如http://www.kuqin.com/effectivec2e/ch02e.htm中举的例子。为类重写了operator new以后，类构造对象的时候，自动去调用重写的operator new分配内存。

2.使用placement new

首先申请一块内存（可以使用默认的operator new），然后在这块内存上创建对象。

T* tmp = (T*)(::operator new((size_t)(size * sizeof(T))));//申请内存

new (p)T1(value)//构造函数