《Effective C++》：條款51：編寫new和delete時需固守常規

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條款 50已經說明為什麼要寫自己的operator new和operator delete，本條款解釋在編寫時遵循什麼規則。

從operator new開始。operator new必須返回正確的值，記憶體不足時必須調用new-handling函數，要有對付零記憶體需求的準備，避免不慎掩蓋正常形式的new–這比較偏近class介面的要求而非實現要求。正常形式的new描述與條款 52。

operator new如果申請記憶體成功，就返回指向那塊記憶體的指標，失敗則遵循條款 49描述，拋出bad_alloc異常。它實際上不知一次嘗試記憶體配置，在每次失敗後都調用new-handling函數。這裡假設new-handling函數能做某些動作將一些記憶體釋放出來。只有指向new-hangling函數的指標為，才會拋出異常。C++規定，即使客戶要求0 byte，operator new也要返回一個合法指標。下面是個non-member operator new的偽碼（pseudocode）：

void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc){    using namespace std;    if(size==0){//處理0-byte申請        size=1;    }    while(true){        嘗試分配size bytes;        if(分配成功）            return 指向分配得來的記憶體;        //分配失敗，找到當前的new-handling函數        new_handler globalHandler=set_new_handler(0);        set_new_handler(globalHandler);        if(globalHandler) (*globalHandler)();        else throw std::bad_alloc();    }}

如果在多線程環境下，還需要某種鎖機制，以便處理new-handling函數背後的global資料結構。

上麵包含一個死迴圈，退出此死迴圈唯一辦法就是記憶體配置成功（假設new-handling不為null），所以new-handling函數做的事是：讓更多記憶體可用、安裝另一個new-handler、卸載new-handler、拋出bad_alloc異常（或其衍生類別），或承認失敗直接return。

上面的operator new成員函數可能會被derived classes繼承。注意分配記憶體大小size，它是函數接收的實參。**條款**50提到，定製記憶體 Clerk往往是為了特定的class對象，以此來最佳化，不是為了該class的derived classes。

class Base{public:    static void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc)    ……};class Derived:public Base{……};//假設為重新定義operator newDerived* p=new Derived;//這裡調用了Base::operator new如果是class專屬的operator new，應該改為這樣：void* Base::operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc){    if(size!=sizeof(Base))        return ::operator new(size);//使用標準的operator new    ……}

如果你打算控制class專屬版的arrays記憶體配置，那麼需要實現operator new[]。編寫operator new[]時，唯一要做的一件事就是分配一塊未加工的記憶體（raw memory），因為你無法對array之內迄今尚未存在的元素對象做任何事。甚至我們無法知道這個array含有多少個元素對象。可能你不知道每個對象多大，因為base class的operator new[]有可能經由繼承被調用，將記憶體配置給derived class對象的array使用。

所以不能再Base::operator new[]中假設每個元素對象大小是sizeof(Base)，這樣就是說你不能假設array元素個數是（bytes申請數/sizeof(Base))。此外，傳遞給operator new[]的size_t參數，其值有可能比將輩填對象的記憶體大一些，因為條款 16提過，動態分配的arrays可能包含額外空間用來存放元素個數。

operator delete情況就簡單很多，但是要記住，C++保證刪除指標永遠安全。下面是non-member operator delete的偽碼（pseudocode）：

void operator delete(void* rawMemory) throw(){    if(rawMemory==0) return;    歸還rawMemory所指記憶體;}

這個函數的member版本也很簡單，只需多加一個檢查刪除數量。

void Base::operator delete(void rawMemory, std::size_t size) throw(){    if(rawMemory==0) return;    if(size!=sizeof(Base)){        ::operator delete(rawMemory);        return ;    }    歸還rawMemory所指記憶體;    return ;}

如果即將刪除的對象派生自某個base class而後者沒有virtual解構函式，那麼C++傳給operator delete的size_t數值可能不正確。

總結

• operator new應該內涵死迴圈，並在其中嘗試分配記憶體，如果它無法滿足記憶體需求，就該調用new-handler。它也應該有能力處理0bytes申請。class專屬版本的還應該處理“比正確大小更大的（錯誤）申請”。
• operator delete應該在收到指標時不做任何事。class專屬版本則還應該處理“比正確大小更大的（錯誤）申請”。

《Effective C++》：條款51：編寫new和delete時需固守常規