C++ new 和 delete

C++ 设计了 new 运算符包装了内存分配和指针转换，delete 运算符用于释放内存或者析构对象。新的语法使 new 和 delete 存在自己的使用技巧。

new operator 是 new 运算符，new 运算符的作用是调用 operator new 函数来进行内存分配。

对于内置类型和不含重载的类，编译器会通过重载的全局 operator new 和 operator new[] 函数（模板）来申请内存空间。如果有重载的 new，则使用重载的版本（尽量不要重载全局的 new）。

由于 STL 实际上包含多种重载的 new，截止到目前（C++17-23），标准库一共重载了 22 种 new：operator new, operator new[]。

语法：

::(可选) new (布置参数)(可选) (类型) 初始化器(可选)

::(可选) new (布置参数)(可选) 类型 初始化器(可选)

最基本的 new 的重载版本有 2 个，简称为第一类 new：

void* operator new  ( std::size_t count );
void* operator new[]( std::size_t count );

第一个版本用于分配单个对象，第二个版本用于分配多个对象。

值得注意的是，第二个版本实际上会带来额外开销：这个数组的首个 4bit 实际上会储存该数组的大小（称为 overhead）。

第二类 new 是 C++17 开始使用内存对齐的 new，其第二个参数是对齐的字节数，同样重载了两个版本。

这个版本由编译器进行调用，不需要传入对齐参数，在 C++17 开始为默认：/Zc:alignedNew (C++17 over-aligned allocation)

第三类 new 是不抛出异常的 new，表示 new 分配失败时返回空指针。

void* operator new  ( std::size_t count, const std::nothrow_t& tag);
new(nothrow) int(10);

还有一类 new 称为布置（placement） new，其多了一个参数是分配的起始位置（指针）。

这类 new 不能重载，实际上是由编译器对两个版本的 new 进行再次重载的结果：

new(mem) int(10);

mem 是一个指针，这个指针可以是堆上的也可以是栈上的。

使用 new 分配的内存需要使用 delete 进行释放，使用 new[] 分配的内存需要使用 delete[] 进行释放，由于 overhead 的存在，二者不能混用。

此外重载全局的 new 和 delete 实际上不会被调用，请使用成员函数。