C++的三种new简介及重载局部（类内部）与全局operator new

        先简单解释下C++的三种new，由于它们的名字实在是。。我就说的通俗点。1、new运算符（new operator）大哥，我们在代码中直接使用的就是它。它做2件事：调用后两种new申请内存和初始化对象。2、operator new，是一个函数，所以也是三种new唯一一个可以重载的。它类似C语言中的malloc，用于分配内存。3、placement new，用于初始化对象（如果有的话，就是它调用构造函数）。它还有其他的一些用法，下面具体介绍的时候再说。

1）重载全局operator 

先看代码：

void * operator new(size_t size)
{
cout << "内存分配";
return malloc(size);
}


int main()
{
int * p = new int();
cin.get();
return 0;
}

输出：内存分配

        这样貌似是重载了operator new，可能你还在怀疑就这么几行代码，仅仅只是返回一片内存块，用它替换原先的operator new是否能正确完成一个对象的构造。答案是可以。你可以尝试new一个对象试试，不会有任何问题。要记住，三种new 各自分工，它唯一需要做的只是分配内存，只要内存分配对了，一切OK。

        2）重载局部（类内部）operator new

还是先看代码：

class A
{
public :
A()
{
cout << "对象构造\n";
}
void * operator new(size_t size)
{
cout << "内存分配\n";
return malloc(size);
}
};


int main()
{
A *p = new A();
cin.get();
return 0;
}

先后输出：内存分配，对象构造。

        2、第一点说过，这个operator new仅在类内部有效，所以它和new运算符所调用的全局operator new是2个不同的函数。所以如果你把上面代码中的  return malloc(size);  改成  return ::operator new(size);  可以达到同样的效果。因为同样只是完成内存的分配，这里把malloc换成全局的operator new成为纯C++的语法，或许更严谨一些吧。

        3、可能有人会想，既然可以把malloc换成全局的operator new，能不能直接把return malloc(size);  改成  return ::new A();  这个就有意思了，既然类重载的operator new只有可以看作是劫持全局operator new的功能，何不直接分配内存也不让它管了，劫持之后剩下的工作让全局new和全局operator new去完成。

    所以调用顺序是这样的：new运算符 -> 重载operator new -> new运算符 -> 全局operator new -> 第二个new运算符调用的placement new -> 第一个new运算符调用的int i

    看起来有些复杂，输出结果是这样的，内存分配，对象构造，对象构造。

    没错，虽然在类重载的operator new里输出了分配内存，但实际上只有全局operator new真正去做分配内存。然后2次调用的运算符new调用了2次的placement new。但是这样做目前为止到没发现什么问题，但实际上对象构造了2次，实在是没有什么实际意义，而且在某些情况下可能会引起严重的错误。比如在构造函数里做一些其它的内存分配工作。

      4、可能又有人想了，能不能把重载全局operator new中的return malloc(size);  改成  return ::operator new(size);   这是不行的，因为此时全局的operator new就是你重载了的operator new了，这样改写运行程序，你将会看到无数的 "内存分配"疯狂的输出，没错，它递归调用自身了。这就跟把重载类operator new中的return malloc(size);  改成  return operator new(size);一样，你是在让它调用自己。

        再简单介绍一下placement new，前面说过，它是在operator new分配的内存上初始化这片区域，调用构造函数。我们也可以直接来使用它，你手上有一块内存p。int *p2 = new (p) int(100);  这样你就用placement new把一块内存初始化为int，并给它个初值100。其实这里，p所指向的内存可以是堆也可以是栈。如果是栈内存被这样new，不需要delete，且可以反复的new。这有什么用， 你可以把动态分配内存的请求限制在一块区域内，这就有点像操作系统给引用程序分配内存，这一块给你随便用， 妨碍不到其他的内存。算是一种安全策略吧。

           最后再说一下：

operator new 会多申请sizeof(int)大小的内存用来保存这段空间的大小。

placement new 如果在申请一个数据的时候也要多申请sizeof(int)大小的空间用来保存数组的大小。eg，

void *ptr = operatro new(sizeof(int)*100);

int *iPtr = new(ptr)int[100];//如果这样，那么这里将会出错的，因为你实际上系统是申请了100+sizeof(int)的空间！然而ptr上面只有100*szieof(int)的大小，所以申请空间失败。

上述二者都是new运算符在调用operator new 时传参数size自动为我们加上的，我们在重载operator new以及使用new时不需要担心这个问题。

         另外，本文中没有提到delete，delete[]以及new []重载，new []的重载就不赘述了。至于delete，三种new其实也对应着不同的三种delete：new运算符对应delete，operator new和placement new处理的内存都可以使用operator delete来释放，但是释放之前则需要我们手动调用析构函数。因为调用析构函数是delete运算符帮我们调用的，不直接使用delete的话则需要手动调用析构函数。

        其实重载operator new的目的并不是我们需要多么高级的内存分配或对象构造技术，而是有时我们需要跟踪内存的分配，给它劫持一下，做个程序计数什么的，你甚至可以用重载，做一个内存管理器，Java或.NET的垃圾回收器那种听起来很高大上的东西，尤其是在内存管理这一块，在面试的时候跟HR吹一把能给你加不少分。

       很久以前学的知识（趁我忘了之前赶紧写进博客），如果有什么地方不对，欢迎各位牛人批评指教，想要深入研究的朋友可以去读一下more effective C++，里面讲的很详细。