外传篇3 动态内存申请的结果

1.问题：动态内存申请一定成功吗？不一定

常见的动态内存分配代码

必须知道的事实！
malloc函数申请失败时返回NULL值
new关键字申请失败时（根据编译器的不同）
返回NULL值
抛出std::bad_alloc异常

2.问题：new语句中的异常是怎么抛出来的？

new关键字在C++规范中的标准行为
在堆空间申请足够大的内存
成功：
在获取的空间中调用构造函数创建对象
返回对象的地址
失败：
抛出std::bad_alloc异常
new关键字在C++规范中的标准行为
new在分配内存时
如果空间不足，会调用全局的new_handler()函数
new_handler()函数中抛出std::bad_alloc异常
可以自定义new_handler()函数
处理默认的new内存分配失败的情况

3.问题：如何跨编译器统一new的行为，提高代码移植性？

解决方案
全局范围（不推荐）
重新定义new/delete的实现，不抛出任何异常
自定义new_handler()函数，不抛出任何异常
类层次范围
重载new/delete，不抛出任何异常
单次动态内存分配
使用nothrow参数，指明new不抛出任何异常，有异常返回空指针就好

E3-1.cpp 动态内存分配

#include <iostream>
#include <new>
#include <cstdlib>
#include <exception>

using namespace std;

class Test
{
    int m_value;
public:
    Test()
    {
        cout << "Test()" << endl;
        
        m_value = 0;
    }
    
    ~Test()
    {
        cout << "~Test()" << endl;  
    }
    
    void* operator new (unsigned int size) throw()
    {
        cout << "operator new: " << size << endl;
        
        // return malloc(size);
        
        return NULL;
    }
    
    void operator delete (void* p)
    {
        cout << "operator delete: " << p << endl;
        
        free(p);
    }
    
    void* operator new[] (unsigned int size) throw()
    {
        cout << "operator new[]: " << size << endl;
        
        // return malloc(size);
        
        return NULL;
    }
    
    void operator delete[] (void* p)
    {
        cout << "operator delete[]: " << p << endl;
        
        free(p);
    }
};

void my_new_handler()
{
    cout << "void my_new_handler()" << endl;
}

void ex_func_1()
{
    new_handler func = set_new_handler(my_new_handler);
    
    try
    {
        cout << "func = " << func << endl;
        
        if( func )
        {
            func();
        }
    }
    catch(const bad_alloc&)
    {
        cout << "catch(const bad_alloc&)" << endl;
    }
}

void ex_func_2()
{
    Test* pt = new Test(); //数字
    
    cout << "pt = " << pt << endl;
    
    delete pt;
    
    pt = new Test[5];//数组
    
    cout << "pt = " << pt << endl;
    
    delete[] pt; 
}

void ex_func_3()
{
    int* p = new(nothrow) int[10];//当前从堆空间中创建对象，如果不成功，返回NULL就好
    
    // ... ...
    
    delete[] p; 
    
    int bb[2] = {0};
    
    struct ST
    {
        int x;
        int y;
    };
    
    ST* pt = new(bb) ST();//使用new关键在指定地址创建对象
    
    pt->x = 1;
    pt->y = 2;
    
    cout << bb[0] << endl;
    cout << bb[1] << endl;
    
    pt->~ST();//显式调用析构函数
}

int main(int argc, char *argv[])
{
    // ex_func_1();
    // ex_func_2();
    // ex_func_3();
    
    return 0;
}

运行结果
ex_func_1();语句：
func = 0
Visual Studio

BCC编译器

ex_func_2();语句：
operator new: 4
pt = 0
operator new[]: 28
pt = 0
Visual Studio

BCC编译器

ex_func_3();语句：
1
2
Visual Studio

BCC编译器

实验结论：
不是所有的编译器都遵循C++的标准规范
编译器可能重定义new的实现，并在实现中抛出bad_alloc异常
编译器的默认实现中，可能没有设置全局的new_handler()函数
对于移植性要求较高的代码，需要考虑new的具体细节
小结
不同的编译器在动态内存分配上的实现细节不同
malloc函数在内存申请失败时返回NULL值
new关键字在内存申请失败时
可能返回NULL值
可能抛出bad_alloc异常