::operator new[]()和::operator new()有什么不同？

Question

我需要从先前分配的内存块构造一个对象数组。但是，我无法理解::operator new[]()与::operator new()在用户分配该块时有何不同，因为两者都需要块的大小。在下面的示例中，使用任何一个似乎都具有相同的效果。我是否遗漏了什么？

class J {
};

int main() {
    const int size = 5;

    {
        J* a = static_cast<J*> (::operator new[](sizeof (J) * size));
        for (int i = 0; i < size; i++)
            new (&a[i]) J();
        for (int i = 0; i < size; i++)
            a[i].~J();
        ::operator delete[] (a);
    }

    {
        J* a = static_cast<J*> (::operator new(sizeof (J) * size));
        for (int i = 0; i < size; i++)
            new (&a[i]) J();
        for (int i = 0; i < size; i++)
            a[i].~J();
        ::operator delete (a);
    }
}

- Martin

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可能是[What's the purpose of having a separate "operator new[]"?]的重复问题。(https://dev59.com/t3E95IYBdhLWcg3wApHl) - Cheers and hth. - Alf

我认为这不是同一个问题。那个帖子的楼主知道差异在哪里，只是想问为什么。而这个帖子的楼主则是在询问差异在哪里。对于精通C++的人来说，很容易混淆，但这绝对不是同一个问题。 - littleadv

依照我的看法（在考虑了你的评论之后仍然如此），这绝对是完全相同的问题。 - Cheers and hth. - Alf

Answer 1

您误用了new。

使用new []的目的是为分配的每个数组元素调用构造函数。 delete [] 同样会为析构函数执行相同操作。

您正在使用放置 new 并手动调用构造函数和析构函数，从而错过了整个重点。

- littleadv

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你能进一步解释吗，因为我不明白你的意思。我想故意不使用new和delete[]。如果必须单独调用::operator new来构造对象数组，则我看不出两种方法之间有任何区别。 - Martin

在我看来，原帖作者似乎已经知道了这一点。然而，这个问题似乎是早先提出的问题的确切重复。因此，我投票关闭了它。 - Cheers and hth. - Alf

@Martin，如果你使用new作为malloc的替代品-没有区别。这不是new通常应该使用的方式（尽管在C++中允许）。 - littleadv

我觉得我可能让你困惑了，因为我在示例中还添加了delete[]和delete()，而我的问题实际上是关注分配和构建对象数组的分离。假设您正在处理一个对象池，在其中一次性分配内存，但经常进行构建和析构。如果我理解正确，那么从用户的角度来看没有区别。只是出于我的好奇心，那么实现方面有什么区别呢？ - Martin

@Martin - new 的目的在于在分配时构建。如果您有动态数组，请使用 std::vector，可以自定义分配器（带或不带），最终会减少到 new。我再重复一遍，因为似乎还不清楚，如果您使用 new 来替换 malloc，那么没有区别，但这不是 C++ 中应该使用 new 的方式。 - littleadv

Answer 2

它们都是分配函数，因此它们都必须返回适合请求大小的存储空间（这里是sizeof(J) * size）。这就是为什么它们在您的代码中没有区别的原因。

它们的不同之处在于operator new是在非数组new表达式中查找的分配函数（例如new J），而operator new[]是在数组new表达式中查找的分配函数（例如new J[1]）。这允许自定义，如果程序有一种特定的策略来为数组分配内存，该策略与为单个对象分配内存的策略不同。如果不需要这样的自定义，则operator new[]可以直接委托给operator new（实现提供的分配函数，即::operator new和::operator new[]也是这样规定的）。所以对于您的代码来说，这种差异并不重要。

- Luc Danton

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值得一提的是，new J[1];通常会从分配函数请求超过sizeof(J) * 1字节的内存。 - Kerrek SB

@KerrekSB 我认为新表达式（除了常规的placement new）并不是重点。 - Luc Danton