采用new分配内存失败时为什么会出现两种错误报告方式？

喜欢ヅ旅行 2023-07-23 13:57 52阅读 0赞

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在C++语言中，我们经常会使用new给一个对象分配内存空间，而当内存不够会出现内存不足的情况。C++提供了两种报告方式：

1、抛出bad\_alloc异常来报告分配失败；

2、返回空指针，而不会抛出异常。

C++为什么会采用这两种方式呢？这主要是由于各大编译器公司设计C++编译器公司的结果，因为标准C++是提供了异常机制的。例如，VC++6.0中当new分配内存失败时会返回空指针，而不会抛出异常。而gcc的编译器对于C++标准支持比较好，所以当new分配内存失败时会抛出异常。

究竟为什么会出现这种情况呢？

首先，C++是在C语言的基础之上发展而来，而且C++发明时是想尽可能的与C语言兼容。而C语言是一种没有异常机制的语言，所以C++应该会提供一种没有异常机制的new分配内存失败报告机制；（确实是如此，早期的C++还没有加入异常机制）

其次在返回空指针的实现过程中，C++采用的是malloc/calloc 等分配内存的函数，该类函数不会抛出异常，但是在分配内存失败时会返回“空指针”。

最后，对于标准的C++，有着比较完善的异常处理机制，所以对于出现异常时，会抛出响应的异常。对于new分配失败时，系统会抛出bad\_alloc异常。

鉴于以上原因，我们在不同的编译器需要new分配失败时做不同的处理。例如：

情况1：

int* p = new int(5);
    if ( p == 0 ) // 检查 p 是否空指针
        return -1;
    ...

情况2：

try {
          int* p = new int(5);
            // 其它代码
    } catch ( const bad_alloc& e ) {
          return -1;
    }

情况1和情况2的代码都是对于new失败时的处理，而针对不同的编译器，可以这种处理会完全失效。如果在gcc编译器采用情况1,那么if(p==0)完全是没有意义的，因为不管new内存分配成功失败与否，都不会出现p＝0的情况。即，如果分配成功，p＝0完全不可能；而分配失败，new会抛出异常跳过其后面的代码。而需要采用情况2的处理方式，即应该来捕捉异常。

同样，如果在VC++6.0中采用情况2的代码，那么new分配失败时，完全不会抛出异常，那么捕捉异常也是徒劳的。

所以在new分配内存的异常处理时要特别小心，可以两种方式联合使用，来解决跨平台跨编译器的难题。

当然情况2中的异常处理代码是最简单的处理方式，下面我们为其制定一个客户制定的错误处理函数，即new－handler。

typedef void (*new_handler)();
    new_handler set_new_handler(new_handler p) throw();

这里首先定义new－handler函数指针类型，然后定义一个new－handler函数set\_new\_handler，其参数是指向operator new无法分配足够内存时应该被调用的函数。其返回指也是一个指针，指向set\_new\_handler被调用前正在执行（但是马上就要被替换）的那个new－handler函数。下面设计一个当operator new无法分配足够内存时应该被调用的函数：

void noMemoryToAlloc()
    {
           std::cerr << "unable to satisfy request for memory\n";
    
            std::abort();
    }

使用noMemoryToAlloc函数的代码为：

int main()
    {
           set_new_handler(nomorememory);
           int *pArray = new int[100000000000000L];
    
    ...
    
    }

当operator new无法分配足够空间时，noMemoryToAlloc就会被调用，于是程序就会发出一个错误信息cerr之后，调用abort函数结束程序。

如果operator new无法分配足够空间时，我们希望不断调用new－handler函数，直到找到足够内存为止，那么我们的operator new函数就可以设计为：

void *operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc)
    {
            if ( size==0 ) {
                 size  = 1;
            }
           while (true) {
                调用malloc等内存分配函数来尝试分配size大小的内存；
                if ( 分配成功 )
                     return 指向分配得来的内存指针；
                new_handler globalHandler  = set_new_handler(0);
                set_new_handle(globalHandler);
                if(globalHandler)
                       (*globalHandler)();
               else
                       throw std::bad_alloc();
           }
    }

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