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c++如何动态申请内存_c++ new和delete运算符用法【详解】

尼克

尼克

发布时间:2026-02-09 14:00:43

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来源于php中文网

原创

new和delete是C++内置操作符,非函数,只能重载operator new/delete而非其本身;必须严格配对使用,数组用new[]/delete[],单对象用new/delete,混用导致未定义行为;推荐RAII智能指针或容器替代裸指针。

c++如何动态申请内存_c++ new和delete运算符用法【详解】

new 和 delete 是 C++ 原生内存管理操作符,不是函数

它们直接调用全局 operator newoperator delete 函数,但语义上属于语言内置机制。这意味着你不能重载 newdelete 本身,只能重载底层的 operator new(比如 void* operator new(size_t))。

常见错误是把 new 当成普通函数来写括号——new(int) 是错的,正确写法是 new int;数组形式必须用方括号:new int[10],不能写成 new(int[10])

  • new T 分配单个对象,返回 T*new T[n] 分配数组,返回 T*(注意:不是 T**
  • 分配失败时,new 默认抛出 std::bad_alloc 异常;若想返回 nullptr,得用 new(std::nothrow) T
  • delete p 只能用于 new 返回的指针;delete[] p 只能用于 new[] 返回的指针;混用会导致未定义行为(常见崩溃或内存泄漏)

为什么 delete 和 delete[] 不能互换

编译器在 new[] 时通常会在实际分配的内存块前额外写入数组长度(具体实现依赖编译器),delete[] 会读取这个信息来决定调用几次析构函数。而 delete 不读这个头,只调用一次析构函数,其余对象的析构被跳过,资源不释放。

对内置类型(如 intdouble)看似“没影响”,但这只是侥幸——一旦涉及类类型(比如 std::string 数组),漏掉析构就会导致严重资源泄漏。

立即学习C++免费学习笔记(深入)”;

  • new int[5] → 必须用 delete[] p
  • new std::string[3] → 必须用 delete[] p,否则三个 std::string 的内部缓冲区不会释放
  • 没有语法能从指针反推它来自 new 还是 new[],所以责任完全在程序员

new/delete 容易踩的坑:裸指针 + 异常 = 内存泄漏

如果 new 后面的代码抛异常,而你没做异常安全处理,delete 就永远不会执行。

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int* p = new int[1000];
do_something_that_might_throw(); // 若这里 throw,p 就泄露了
delete[] p; // 这行根本跑不到

解决方案不是靠人盯住每处 newdelete,而是用 RAII:

  • 优先用 std::vector 替代 new int[n]
  • std::unique_ptr 管理单个对象:auto p = std::make_unique(42);
  • std::unique_ptr 管理数组:auto p = std::make_unique(100);
  • 除非写底层库或性能敏感路径,否则避免裸 new/delete

自定义类型中重载 operator new/delete 的真实用途

重载 operator new 主要用于内存池、调试追踪或对齐控制,不是为了“替换 malloc”。例如:

class MyClass {
public:
    void* operator new(size_t size) {
        return aligned_alloc(64, size); // 强制 64 字节对齐
    }
    void operator delete(void* ptr) noexcept {
        free(ptr);
    }
};

注意点:

  • 重载的 operator new 必须返回 void*,且不能有返回值检查逻辑(异常由它自己抛)
  • 匹配的 operator delete 必须声明为 noexcept,否则析构异常时可能二次崩溃
  • 类内重载只影响该类对象的 new,不影响其成员或基类;全局重载影响所有类型(慎用)
  • 重载不改变 new[]/delete[] 的行为——它们调用的是独立的 operator new[]operator delete[]

真正需要手动管理内存的地方不多,多数时候问题不在“怎么用 new”,而在“为什么不用 vector 或 unique_ptr”。

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