C++ 支持使用 new delete 运算符动态分配和解除分配对象。 这些运算符为来自称为“自由存储”(也称为“堆”)的池中的对象分配内存。 new 运算符调用特殊函数 operator new delete 运算符调用特殊函数 operator delete

有关包含 C 运行时库和 C++ 标准库中的库文件的列表,请参阅 CRT 库功能

new 运算符

编译器将如下语句转换为对函数 operator new 的调用:

char *pch = new char[BUFFER_SIZE];

如果请求的存储空间为零字节,operator new 将返回指向不同对象的指针。 也就是说,重复调用 operator new 会返回不同的指针。

如果分配请求的内存不足,operator new 会引发 std::bad_alloc 异常。 或者,如果使用了 placement 形式 new(std::nothrow),或者链接在非引发的 operator new 支持中,它将返回 nullptr 有关详细信息,请参阅分配失败行为

下表中描述了 operator new 函数的两个范围。

operator new 函数的范围

operator new 的第一个自变量必须为 size_t 类型,且返回类型始终为 void*

在使用 new 运算符分配内置类型的对象、不包含用户定义的 operator new 函数的类类型的对象和任何类型的数组时,将调用全局 operator new 函数。 在使用 new 运算符分配类类型的对象时(其中定义了 operator new),将调用该类的 operator new

为类定义的 operator new 函数是静态成员函数(不能是虚函数),该函数隐藏此类类型的对象的全局 operator new 函数。 考虑 new 用于分配内存并将内存设为给定值的情况:

#include <malloc.h>
#include <memory.h>
class Blanks
public:
    Blanks(){}
    void *operator new( size_t stAllocateBlock, char chInit );
void *Blanks::operator new( size_t stAllocateBlock, char chInit )
    void *pvTemp = malloc( stAllocateBlock );
    if( pvTemp != 0 )
        memset( pvTemp, chInit, stAllocateBlock );
    return pvTemp;
// For discrete objects of type Blanks, the global operator new function
// is hidden. Therefore, the following code allocates an object of type
// Blanks and initializes it to 0xa5
int main()
   Blanks *a5 = new(0xa5) Blanks;
   return a5 != 0;

用括号包含的提供给 new 的自变量将作为 chInit 自变量传递给 Blanks::operator new。 但是,全局 operator new 函数将被隐藏,从而导致以下代码生成错误:

Blanks *SomeBlanks = new Blanks;

编译器在类声明中支持成员数组 newdelete 运算符。 例如:

class MyClass
public:
   void * operator new[] (size_t)
      return 0;
   void   operator delete[] (void*)
int main()
   MyClass *pMyClass = new MyClass[5];
   delete [] pMyClass;

分配失败行为

C++ 标准库中的 new 函数支持自 C++98 以来在 C++ 标准中指定的行为。 如果分配请求的内存不足,operator new 会引发 std::bad_alloc 异常。

较旧的 C++ 代码会为失败的分配返回 null 指针。 如果你的代码需要非引发版本的 new,请将程序链接到 nothrownew.objnothrownew.obj 文件将全局 operator new 替换为分配失败时返回 nullptr 的版本。 operator new 不再引发 std::bad_alloc。 有关 nothrownew.obj 和其他链接器选项文件的详细信息,请参阅链接选项

不能将检查全局 operator new 异常的代码与检查同一个应用程序中的 null 指针的代码混合使用。 但是,仍可以创建不同行为的类本地 operator new。 这种可能性意味着编译器在默认情况下必须以防御方式行事,并在 new 调用中包含对 null 指针返回的检查。 有关优化这些编译器检查的方法的详细信息,请参阅 /Zc:throwingnew

处理内存不足

new 表达式中测试失败分配的方式取决于是使用标准异常机制还是使用 nullptr 返回。 标准 C++ 要求分配器引发 std::bad_alloc 或派生自 std::bad_alloc 的类。 可以处理此类异常,如以下示例所示:

#include <iostream>
#include <new>
using namespace std;
#define BIG_NUMBER 10000000000LL
int main() {
   try {
      int *pI = new int[BIG_NUMBER];
   catch (bad_alloc& ex) {
      cout << "Caught bad_alloc: " << ex.what() << endl;
      return -1;

使用 nothrow 格式的 new 时,可以测试分配失败,如以下示例所示:

#include <iostream>
#include <new>
using namespace std;
#define BIG_NUMBER 10000000000LL
int main() {
   int *pI = new(nothrow) int[BIG_NUMBER];
   if ( pI == nullptr ) {
      cout << "Insufficient memory" << endl;
      return -1;

使用 nothrownew.obj 文件替换全局 operator new 时,可以测试失败的内存分配,如下所示:

#include <iostream>
#include <new>
using namespace std;
#define BIG_NUMBER 10000000000LL
int main() {
   int *pI = new int[BIG_NUMBER];
   if ( !pI ) {
      cout << "Insufficient memory" << endl;
      return -1;

可以为失败的内存分配请求提供处理程序。 可以编写自定义恢复例程来处理此类失败。 例如,它可以释放一些保留内存,然后允许分配再次运行。 有关详细信息,请参阅 _set_new_handler

delete 运算符

可使用 delete 运算符释放使用 new 运算符动态分配的内存。 delete 运算符调用 operator delete 函数,该函数将内存释放回可用池。 使用 delete 运算符也会导致调用类析构函数(如果存在)。

存在全局和类范围的 operator delete 函数。 只能为给定类定义一个 operator delete 函数;如果定义了该函数,它会隐藏全局 operator delete 函数。 始终为所有类型的数组调用全局 operator delete 函数。

全局 operator delete 函数。 全局 operator delete 函数和类成员 operator delete 函数存在两种形式:

void operator delete( void * );
void operator delete( void *, size_t );

给定类中只存在前面两种形式中的一个。 第一种形式采用 void * 类型的单个自变量,其中包含指向要解除分配的对象的指针。 第二个形式(大小经过调整的解除分配)采用两个自变量,第一个是指向要解除分配的内存块的指针,第二个是解除分配的字节数。 这两种形式的返回类型为 voidoperator delete 无法返回值)。

第二种形式的意图是加快搜索要删除的对象的正确大小类别。 此信息通常不会存储在分配本身附近,并且可能未缓存。 当基类中的 operator delete 函数用于删除派生类的对象时,第二个形式非常有用。

operator delete 函数是静态的,因此它不能是虚拟的。 operator delete 函数服从访问控制,如成员访问控制中所述。

以下示例显示了旨在记录内存的分配和解除分配的用户定义的 operator newoperator delete 函数:

#include <iostream>
using namespace std;
int fLogMemory = 0;      // Perform logging (0=no; nonzero=yes)?
int cBlocksAllocated = 0;  // Count of blocks allocated.
// User-defined operator new.
void *operator new( size_t stAllocateBlock ) {
   static int fInOpNew = 0;   // Guard flag.
   if ( fLogMemory && !fInOpNew ) {
      fInOpNew = 1;
      clog << "Memory block " << ++cBlocksAllocated
          << " allocated for " << stAllocateBlock
          << " bytes\n";
      fInOpNew = 0;
   return malloc( stAllocateBlock );
// User-defined operator delete.
void operator delete( void *pvMem ) {
   static int fInOpDelete = 0;   // Guard flag.
   if ( fLogMemory && !fInOpDelete ) {
      fInOpDelete = 1;
      clog << "Memory block " << cBlocksAllocated--
          << " deallocated\n";
      fInOpDelete = 0;
   free( pvMem );
int main( int argc, char *argv[] ) {
   fLogMemory = 1;   // Turn logging on
   if( argc > 1 )
      for( int i = 0; i < atoi( argv[1] ); ++i ) {
         char *pMem = new char[10];
         delete[] pMem;
   fLogMemory = 0;  // Turn logging off.
   return cBlocksAllocated;

前面的代码可用于检测“内存溢出”,即在自由储存中分配但从未释放过的内存。 若要检测泄漏,应重新定义全局 newdelete 运算符以计算内存的分配和解除分配。

编译器在类声明中支持成员数组 newdelete 运算符。 例如:

// spec1_the_operator_delete_function2.cpp
// compile with: /c
class X  {
public:
   void * operator new[] (size_t) {
      return 0;
   void operator delete[] (void*) {}
void f() {
   X *pX = new X[5];
   delete [] pX;
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