new 表达式

创建并初始化拥有动态存储期的对象，这些对象的生存期不受它们创建时所在的作用域限制。

语法

new int(*[10])(); // 错误：分析成 (new int) (*[10]) ()
new (int (*[10])()); // OK：分配 10 个函数指针的数组

另外，无括号的 类型 是贪心的：它将包含可以是声明符一部分的所有记号：

new int + 1; // OK：分析成 (new int) + 1，增加 new int 所返回的指针
new int * 1; // 错误：分析成 (new int*) (1)

符合下列条件之一时 初始化器 不是可选的（即不可缺的）

• 类型 中使用了占位符（auto 或 decltype(auto) (C++14 起)）
• 类型 是未知边界数组

auto p = new auto('c');          // 创建单个 char 类型的对象。p 是一个 char*
double* p = new double[]{1,2,3}; // 创建 double[3] 类型的数组

解释

new 表达式尝试申请存储空间，并在已申请的存储空间上，尝试构造并初始化为一个无名对象，或无名对象的数组。new表达式返回一个指向所构造的对象或者对象数组的纯右值指针。

若 类型 是数组类型，则其第一维之外的所有维都必须指定为正的 std::size_t 类型整数常量表达式 (C++14 前)，或经转换的常量表达式 (C++14 起)，但第一维可以是任何能转换成 std::size_t 的表达式。这是直接创建大小在运行时定义的数组的唯一方法，这种数组常被称作动态数组：

int n = 42;
double a[n][5]; // 错误
auto p1 = new double[n][5]; // okay
auto p2 = new double[5][n]; // 错误

下列情况中指定第一维的表达式是错误的：

• 表达式是非类类型，且其值在转换到 std::size_t 前是负的；
• 表达式拥有类类型，且其值在用户定义转换函数后，在第二次标准转换前是负的；
• 表达式的值大于某个实现定义极限；
• 其值小于花括号初始化器中提供的数组元素数量（也包含字符串字面量中的终止 '\0'）。

如果第一维值因以上任何原因而错误，

• 若在转换到 std::size_t 后，第一维是核心常量表达式，则程序非良构（引发编译时错误）；

第一维为零是可接受的，分配函数也会得到调用。

注意：std::vector 提供了与一维的动态数组类似的功能。

分配

new 表达式通过调用适当的分配函数分配存储。若 类型 是非数组类型，则函数名是 operator new。若 类型 是数组类型，则函数名是 operator new[]。

如分配函数中所描述，C++ 程序可提供这些函数的全局和类特有替换函数。若 new 表达式以可选的 :: 运算符开始，如 ::new T 或 ::new T[n]，则忽略类特有替换函数（在全局作用域中查找函数）。否则，若 T 是类类型，则从 T 的类作用域中开始查找。

在调用分配函数时，new 表达式将请求的字节数作为 std::size_t 类型的第一参数传递给它，该参数对于非数组 T 精确地为 sizeof(T)。

数组的分配中可能带有一个未指明的开销（overhead），且两次调用 new 的这个开销可能不同。new 表达式所返回的指针等于分配函数所返回的指针加上该值。许多实现使用数组开销存储数组中的对象数量，它为 delete[] 表达式所用，以进行正确数量的析构函数调用。另外，若 new 被用于分配 char、unsigned char 或 std::byte 的数组，则它可能从分配函数请求额外内存，以此保证所有不大于请求数组大小的类型的对象，当将其放入所分配的数组中时能够正确对齐。

布置 new

若提供了 布置参数，则将它们作为额外实参传递给分配函数。这些分配函数被称作“布置 new”，这来源于标准分配函数 void* operator new(std::size_t, void*)，它直接返回未更改的第二实参。它被用于在已分配的存储中构造对象：

char* ptr = new char[sizeof(T)]; // 分配内存
T* tptr = new(ptr) T;            // 在已分配存储中构造（“布置”）
tptr->~T();                      // 销毁
delete[] ptr;                    // 解分配内存

注意：分配器 (Allocator) 类的各成员函数封装了此功能。

new T;      // 调用 operator new(sizeof(T))
            // (C++17) 或 operator new(sizeof(T), std::align_val_t(alignof(T))))
new T[5];   // 调用 operator new[](sizeof(T)*5 + overhead)
            // (C++17) 或 operator new(sizeof(T)*5+overhead, std::align_val_t(alignof(T))))
new(2,f) T; // 调用 operator new(sizeof(T), 2, f)
            // (C++17) 或 operator new(sizeof(T), std::align_val_t(alignof(T)), 2, f)

如果分配函数返回了空指针（这在重载决议选中的是无抛出的重载时可能发生，比如 new(std::nothrow) T;），则 new 表达式立即返回，而不会试图初始化对象或调用解分配函数。如果标准布置分配函数返回了空指针，则行为未定义，这在用户将空指针作为实参传递给它时可能发生。 (C++17 起)

构造

new 表达式所创建的对象按照下列规则初始化：

• 对于非数组的 类型，在所得内存区域中构造单个对象。

• 若无 初始化器，则对象被默认初始化。
• 若 初始化器 是带括号的实参列表，则对象被直接初始化。

• 若 类型 是数组类型，则初始化一个数组的对象。

• 若无 初始化器，则每个元素被默认初始化。
• 若 初始化器 是一对空括号，则每个元素被值初始化。

如果初始化因抛出异常而终止（例如来自构造函数），则若 new 表达式已经分配了任何存储，则它将调用适当的解分配函数：对于非数组 类型 为 operator delete，对于数组 类型 则为 operator delete[]。若 new 表达式使用 ::new 语法，则在全局作用域查找解分配函数，否则若 T 是类类型，则在 T 的作用域查找。若失败的是常规（非布置）分配函数，则遵循 delete 表达式中所述的规则查找解分配函数。对于失败的布置 new，与之匹配的解分配函数中除第一个外的所有形参的类型，必须与布置 new 的各形参类型相同。对解分配函数的调用中，将先前从分配函数取得的值作为第一实参，将对齐作为可选的对齐参数， (C++17 起)并将 布置参数（若存在）作为额外的布置参数。若找不到解分配函数，则不解分配内存。

内存泄漏

new 表达式所创建的对象（拥有动态存储期的对象），持续到将 new 表达式所返回的指针用于匹配的 delete 表达式之时。若指针的原值丢失，则对象变为不可达且无法解分配：发生内存泄漏 (memory leak)。

对指针赋值时可能发生：

int* p = new int(7); // 动态分配的 int 带值 7
p = nullptr; // 内存泄漏

或指针离开作用域：

void f()
{
    int* p = new int(7);
} // 内存泄漏

或因为异常

void f()
{
   int* p = new int(7);
   g();      // 可能抛出异常
   delete p; // 若无异常则 ok
} // 若 g() 抛出异常则内存泄漏

为简化动态分配的对象管理，通常将 new 表达式的结果存储于智能指针中：std::auto_ptr (C++17 前)std::unique_ptr 或 std::shared_ptr (C++11 起)。这些指针保证在上述情形中执行 delete 表达式。

关键词

new

缺陷报告

下列更改行为的缺陷报告追溯地应用于以前出版的 C++ 标准。