Что делает новый оператор C++, кроме выделения и вызова ctor?

Question

Каковы все другие вещи new Оператор делает, кроме выделения памяти и вызова конструктора?

Answer 1

Стандарт C++ имеет это сказать о единой объектной форме (обычно используемой форме) оператора new из <new> заголовок:

Требуемое поведение:

Вернуть ненулевой указатель в соответствующим образом выровненное хранилище (3.7.3) или же вызвать исключение bad_alloc. Это требование является обязательным для замещающей версии этой функции.

Поведение по умолчанию:

- Выполняет цикл: внутри цикла функция сначала пытается выделить запрошенное хранилище. Влечет ли попытка вызова функции библиотеки Standard C malloc, не уточняется.

- Возвращает указатель на выделенное хранилище, если попытка была успешной. В противном случае, если последний аргумент для set_new_handler() был нулевым указателем, выведите bad_alloc.

- В противном случае функция вызывает текущий new_handler (18.4.2.2). Если вызванная функция возвращается, цикл повторяется.

- Цикл завершается, когда попытка выделить запрошенное хранилище успешна или когда вызываемая функция new_handler не возвращается.

В стандарте есть много других вещей, которые можно сказать о новом операторе и динамическом распределении памяти (очень много, чтобы сказать), но я думаю, что список "Поведение по умолчанию" довольно хорошо обобщает основы нового оператора.

Answer 2

Я написал объяснение того, что он делает в этом ответе. Это объясняет как

• new получает память
• new обрабатывает сбой памяти
• new обрабатывает исключения конструктора
• new обрабатывает специальные варианты размещения

Майкл объяснил, как функция выделения по умолчанию (::operator new) прекрасно получает память и как она обрабатывает ошибки. Я видел ваш вопрос о том, где размер объекта хранится в его комментариях. Ответ: размер не сохраняется, если не необходим. Помните, что C не нужен размер для free (и:: оператор new можно просто использовать malloc):

void * memory = malloc(x);
free (memory); // no need to tell it the size

Вот пример, где вы видите, как сохранение размера влияет на размер выделения для формы массива нового выражения (не охвачено моим другим ответом):

#include <cstddef>
#include <iostream>

struct f {
    // requests allocation of t bytes
    void * operator new[](std::size_t t) throw() {
        void *p = ::operator new[](t);
        std::cout << "new    p: " << p << std::endl;
        std::cout << "new size: " << t << std::endl;
        return p;
    }

    // requests deleting of t bytes starting at p
    void operator delete[](void *p, std::size_t t) throw() {
        std::cout << "delete p: " << p << std::endl;
        std::cout << "size    : " << t << std::endl;
        return ::operator delete[](p);
    }
};

int main() {
    std::cout << "sizeof f: " << sizeof (f) << std::endl;

    f * f_ = new f[1];
    std::cout << "&f_     : " << f_ << std::endl;
    delete[] f_;
}

Он распечатает что-то вроде этого:

sizeof f: 1
new    p: 0x93fe008
new size: 5
&f_     : 0x93fe00c
delete p: 0x93fe008
size    : 5

Один байт для самого объекта и 4 байта для счетчика, который хранится непосредственно перед выделенной областью объекта. Теперь, если мы используем функцию освобождения без параметра размера (просто удаляя его из оператора delete), мы получим следующий вывод:

sizeof f: 1
new    p: 0x9451008
new size: 1
&f_     : 0x9451008
delete p: 0x9451008

Среда выполнения C++ здесь не заботится о размере, поэтому она больше не хранит его. Обратите внимание, что это сильно зависит от реализации, и это то, что gcc делает здесь, чтобы иметь возможность определить размер в операторе-члене delete. Другие реализации могут по-прежнему хранить размер, и, скорее всего, будет, если есть деструктор для вызова класса. Например, просто добавив ~f() { } Выше gcc сохраняет размер независимо от того, какую функцию освобождения мы пишем.

Answer 3

Зависит от того, перегружен он или нет, если вы создали приложение для отладки, если вы используете детектор утечки памяти, если у вас есть какая-то схема пула памяти, если у вас есть что-то вроде сборщика мусора Boehm, который маркирует / отменяет маркировку битов и т. д. и т. д. Внутри может быть много нестандартных вещей или вообще ничего особенного.