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C++编程中new运算符的使用学习教程

投稿:goldensun

这篇文章主要介绍了C++编程中new运算符的使用学习教程,是C++入门学习中的基础知识,需要的朋友可以参考下

new运算符用作从自由存储为 type-name 的对象或对象数组分配内存,并将已适当分类的非零指针返回到对象。

[::] new [placement] new-type-name [new-initializer]
[::] new [placement] ( type-name ) [new-initializer]

备注
如果不成功,则 new 将返回零或引发异常;有关详细信息,请参阅 new 和 delete 运算符。 通过编写自定义异常处理例程并调用 _set_new_handler 运行库函数(以您的函数名称作为其参数),可以更改此默认行为。
有关如何在托管堆上创建对象的信息,请参阅 gcnew。
使用 new 为 C++ 类对象分配内存时,将在分配内存后调用对象的构造函数。
使用 delete 运算符可解除分配使用 new 运算符分配的内存。
以下示例先分配然后释放一个二维字符数组,数组的大小为 dim x 10。 在分配多维数组时,除第一个维度之外的所有维度必须是计算结果为正值的常量表达式;最左侧的数组维度可以是计算结果为正值的任何表达式。 在使用 new 运算符分配数组时,第一个维度可为零 - new 运算符将返回一个唯一指针。

char (*pchar)[10] = new char[dim][10];
delete [] pchar;

type-name 不能包含 const、volatile、类声明或枚举声明。 因此,以下表达式是非法的:

volatile char *vch = new volatile char[20];

new 运算符不会分配引用类型,因为这些类型不是对象。
new 运算符无法用于分配函数,但可用于分配指向函数的指针。 下面的示例为返回整数的函数分配然后释放一个包含 7 个指针的数组。

int (**p) () = new (int (*[7]) ());
delete *p;

如果使用不带任何额外参数的 new 运算符,并用 /GX、/EHa 或 /EHs 选项进行编译,则编译器将在构造函数引发异常时生成代码来调用运算符 delete。
以下列表描述了 new 的语法元素:
placement
如果重载 new,则提供了一种传递附加参数的方式。
type-name
指定要分配的类型;它可以是内置类型,也可以是用户定义的类型。 如果类型规范非常复杂,则可用括号将其括起来以强制实施绑定顺序。
initializer
为初始化对象提供值。 不能为数组指定初始值设定项。 仅当类具有默认构造函数时,new 运算符才会创建对象的数组。
示例
下面的代码示例分配类 CName 的一个字符数组和一个对象,然后释放它们。

// expre_new_Operator.cpp
// compile with: /EHsc
#include <string.h>

class CName {
public:
  enum {
   sizeOfBuffer = 256
  };

  char m_szFirst[sizeOfBuffer];
  char m_szLast[sizeOfBuffer];

public:
  void SetName(char* pszFirst, char* pszLast) {
   strcpy_s(m_szFirst, sizeOfBuffer, pszFirst);
   strcpy_s(m_szLast, sizeOfBuffer, pszLast);
  }

};

int main() {
  // Allocate memory for the array
  char* pCharArray = new char[CName::sizeOfBuffer];
  strcpy_s(pCharArray, CName::sizeOfBuffer, "Array of characters");

  // Deallocate memory for the array
  delete [] pCharArray;      
  pCharArray = NULL;

  // Allocate memory for the object
  CName* pName = new CName;
  pName->SetName("Firstname", "Lastname");

  // Deallocate memory for the object
  delete pName;
  pName = NULL;
}

如果使用 new 运算符的放置新形式(带有参数和分配大小的形式),如果构造函数引发异常,则编译器不支持 delete 运算符的放置形式。 例如:

// expre_new_Operator2.cpp
// C2660 expected
class A {
public:
  A(int) { throw "Fail!"; }
};
void F(void) {
  try {
   // heap memory pointed to by pa1 will be deallocated
   // by calling ::operator delete(void*).
   A* pa1 = new A(10);
  } catch (...) {
  }
  try {
   // This will call ::operator new(size_t, char*, int).
   // When A::A(int) does a throw, we should call
   // ::operator delete(void*, char*, int) to deallocate
   // the memory pointed to by pa2. Since
   // ::operator delete(void*, char*, int) has not been implemented,
   // memory will be leaked when the deallocation cannot occur.

   A* pa2 = new(__FILE__, __LINE__) A(20);
  } catch (...) {
  }
}

int main() {
  A a;
}

初始化使用 new 运算符分配的对象
可选的 initializer 字段包含在 new 运算符的语法中。 这样就可以使用用户定义的构造函数来初始化新对象。 有关如何执行初始化的详细信息,请参阅初始值设定项。 以下示例演示如何将初始化表达式与 new 运算符一起使用:

// expre_Initializing_Objects_Allocated_with_new.cpp
class Acct
{
public:
  // Define default constructor and a constructor that accepts
  // an initial balance.
  Acct() { balance = 0.0; }
  Acct( double init_balance ) { balance = init_balance; }
private:
  double balance;
};

int main()
{
  Acct *CheckingAcct = new Acct;
  Acct *SavingsAcct = new Acct ( 34.98 );
  double *HowMuch = new double ( 43.0 );
  // ...
}

在此示例中,使用 CheckingAcctnew 运算符分配了 对象,但未指定默认初始化。 因此,调用了类的默认构造函数 Acct()。 然后,以相同的方式分配了对象 SavingsAcct,只不过将它显式初始化为 34.98。 由于 34.98 是类型 double,因此调用了采用该类型的参数的构造函数来处理初始化。 最后,将非类类型 HowMuch 初始化为 43.0。
如果对象是类类型,并且该类具有构造函数(如前面的示例所示),则仅当满足以下条件之一时,new 运算符才能初始化该对象:
初始值设定项中提供的参数与构造函数的参数一致。
该类有一个默认构造函数(可在没有参数的情况下调用的构造函数)。
访问控制和二义性控制根据operator new多义性和使用特殊成员函数的初始化中所述的规则对 和构造函数执行。
在使用 new 运算符分配数组时,无法对每个元素执行显式初始化;只调用了默认构造函数(如果有)。 有关详细信息,请参阅默认参数。
如果内存分配失败(operator new 的返回值为 0),则不执行初始化。 这可防止尝试初始化不存在的数据。
与函数调用一样,未定义初始化表达式的计算顺序。 此外,您不应指望这些表达式能在执行内存分配前完全计算。 如果内存分配失败,并且 new 运算符返回零,则可能不会完全计算初始值设定项中的某些表达式。
使用 new 运算符分配的对象的生存期
在退出分配有 new 运算符的对象的定义范围时,将不会销毁这些对象。 由于 new 运算符将返回指向其所分配的对象的指针,因此程序必须使用合适的范围定义指针才能访问这些对象。 例如:

// expre_Lifetime_of_Objects_Allocated_with_new.cpp
// C2541 expected
int main()
{
  // Use new operator to allocate an array of 20 characters.
  char *AnArray = new char[20];

  for( int i = 0; i < 20; ++i )
  {
    // On the first iteration of the loop, allocate
    // another array of 20 characters.
    if( i == 0 )
    {
      char *AnotherArray = new char[20];
    }
  }

  delete [] AnotherArray; // Error: pointer out of scope.
  delete [] AnArray;   // OK: pointer still in scope.
}

在上面的示例中,指针 AnotherArray 一旦超出范围,将无法再删除对象。

new 的工作方式
allocation-expression(包含 new 运算符的表达式)执行三类操作:
定位并保留要分配的对象的存储。 此阶段完成后,将分配正确的存储量,但它还不是对象。
初始化对象。 初始化完成后,将为成为对象的已分配存储显示足够的信息。
返回指向派生自 new-type-name 或 type-name 的指针类型的对象的指针。 程序使用此指针来访问最近分配的对象。
new 运算符调用函数 operator new。 对于任何类型的数组以及不属于 class、struct 或 union 类型的对象,调用全局函数 ::operator new 来分配存储。 类类型对象可基于每个类定义其自己的 operator new 静态成员函数。
当编译器遇到用于分配 type 类型的对象的 new 运算符时,它将发出对 type::operator new( sizeof( type ) ) 的调用;或者,如果不存在用户定义的 operator new,则调用 ::operator new( sizeof( type ) )。 因此,new 运算符可以为对象分配正确的内存量。

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