浅析C++ new的三种面貌
C++ 中的 new 运算符是一种关键字，用于在堆上创建对象。然而，许多人对 new 的理解仅止于其基本用法，殊不知 new 还有三种不同的面貌：new operator、operator new() 和 placement new()。本文将深入探讨 C++ 中 new 的三个面貌，帮助大家更好地理解和学习 C++。
1. new operator
new operator 是 C++ 的保留关键字，我们无法改变其含义，但我们可以改变 new 完成它功能时调用的两个函数，operator new() 和 placement new()。使用 new operator 时，其完成的工作有三步：
* 申请原始空间，行为类似于 malloc
* 通过 placement new 调用类的构造函数，初始化申请空间
* 返回对象指针
例如，在使用 new operator 创建堆对象时，我们会使用以下代码：
string* sp = new string("hello world");
实际上，编译器会将其转换为以下三步：
void* raw = operator new(strlen("hello world"));
new (raw) string("hello world");
string* sp = static_cast<string*>(raw);
2. operator new()
operator new() 用于申请 Heap 空间，功能类似于 C 语言的库函数 malloc()，尝试从堆上获取一段内存空间。如果成功则直接返回，如果失败则转而去调用一个 new handler，然后抛出一个 bad_alloc 异常。operator new() 的函数原型一般为：
void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc);
具体实现如下：
void* __CRTDECL operator new(size_t size) throw (std::bad_alloc){
// try to allocate size bytes
void *p;
while ((p = malloc(size)) == 0) {
if (_callnewh(size) == 0) {
// report no memory
static const std::bad_alloc nomem;
_RAISE(nomem);
}
}
return (p);
}
需要注意的是，operator new() 分为全局和类成员函数。当为类成员函数时，使用 new 产生类对象时调用的则是其成员函数 operator new()。如果要重载全局的 operator new，会改变所有默认的 operator new 的方式，所以必须要注意。
3. placement new()
placement new() 是一个特殊的 operator new()，因为其是 operator new() 函数的重载版本，只是取了个别名叫作 placement new。作用是在已经获得的堆空间上调用类构造函数来初始化对象，也就是定位构造对象。placement new() 是 C++ 标准库的一部分，被申明在头文件 <new> 中，其函数原型是：
void* operator new(std::size_t, void* __p);
具体实现如下：
void* operator new(std::size_t, void* __p) {
return __p;
}
placement new() 的作用是在已经获得的堆空间上调用类构造函数来初始化对象。这在某些特殊情况下非常有用，如在已经分配的内存上创建对象。
C++ 中的 new 运算符有三种不同的面貌：new operator、operator new() 和 placement new()。每种面貌都有其特点和用途，了解它们可以帮助我们更好地理解和使用 C++。
