Язык программирования C++. Пятое издание

Фактически здесь три этапа: сначала выражение вызывает библиотечную функцию operator new() (или operator new[]()). Эта функция резервирует не типизированную область памяти достаточного размера для содержания объекта (или массива объектов) определенного типа. Затем компилятор запускает соответствующий конструктор, чтобы создать объект (объекты) из переданных инициализаторов. И наконец, возвращается указатель на вновь зарезервированный и созданный объект.

Выражение delete применяется для удаления динамически созданного объекта:

delete sp;     // удалить *sp и освободить память,

               // на которую указывает sp

delete [] arr; // удалить элементы массива и освободить память

Здесь два этапа: сначала для объекта, на который указывает указатель sp, или для элементов массива, на который указывает имя arr, выполняется соответствующий деструктор. Затем компилятор освобождает память, вызвав библиотечную функцию operator delete() или operator delete[]() соответственно.

Приложения, которые собираются самостоятельно контролировать распределение памяти, определяют собственные версии функций operator new() и operator delete(). Даже при том, что библиотека содержит определения этих функций, вполне можно определить их собственные версии, и компилятор не пожалуется на двойное определение. Вместо этого компилятор использует пользовательскую версию, а не определенную библиотекой.

При определении глобальных функций operator new() и operator delete() вся ответственность за динамическое распределение памяти ложится на разработчика. Эти функции должны быть корректны, так как являются жизненно важной частью всей программы.

Функции operator new() и operator delete() можно определить в глобальной области видимости или как функции-члены. Когда компилятор встречает выражение new или delete, он ищет соответствующую вызову функцию оператора. Если резервируемый (освобождаемый) объект имеет тип класса, то компилятор ищет сначала в пределах класса, включая все его базовые классы. Если у класса есть функции-члены operator new() и operator delete(), эти функции и используются в выражении new или delete. В противном случае компилятор ищет соответствующую функцию в глобальной области видимости. Если компилятор находит пользовательскую версию функции, он ее и использует для выполнения выражения new или delete. В противном случае используется версия из стандартной библиотеки.

Чтобы заставить выражение new или delete обойти функцию, предоставленную классом, и использовать таковую из глобальной области видимости, можно использовать оператор области видимости. Например, выражение ::new имеет в виду функцию operator new() только из глобальной области видимости. Аналогично для выражения ::delete.

Интерфейс функций operator new() и operator delete()

Библиотека определяет восемь перегруженных версий функций operator new() и operator delete(). Первые четыре версии оператора new способны передавать исключение bad_alloc. Следующие четыре версии оператора new не передают исключений:

// версии, способные передавать исключения

void *operator new(size_t);              // резервирует объект

void *operator new[](size_t);            // резервирует массив

void *operator delete(void*) noexcept;   // освобождает объект

void *operator delete[](void*) noexcept; // освобождает массив

// версии, обещающие не передавать исключений; см. p. 12.1.2

void *operator new(size_t, nothrow_t&) noexcept;

void *operator new[](size_t, nothrow_t&) noexcept;

void *operator delete(void*, nothrow_t&) noexcept;

void *operator delete[](void*, nothrow_t&) noexcept;