C++中new的原始碼與行為分析
阿新 • • 發佈：2019-01-28
這是我在處女面中遇到的一個問題，當時回答的不太好，因此下來研究、學習了一下。C++中operator new的行為及其與malloc的區別。當時我回答二者的區別是new在實現中會呼叫malloc並且由編譯器安插呼叫建構函式的程式碼，並在面試官前輩的提醒下又答出malloc失敗返回0，而new直接拋異常。但不清楚有沒有不拋異常的new和不呼叫建構函式的new這一點。下面結合程式碼分析一下。
19: CTest *pTest = new CTest(3, 2);
0027652D 6A 08 push 8
0027652F E8 8D AD FF FF call operator new的原始碼：
void* __CRTDECL operator new(size_t const size)
{
for (;;)
{
if (void* const block = malloc(size))
{
return block;
}
if (_callnewh(size) == 0)
{
if (size == SIZE_MAX)
{
__scrt_throw_std_bad_array_new_length();
}
else
{
__scrt_throw_std_bad_alloc();
}
}
// The new handler was successful; try to allocate again...
}
}operator new的原始碼，嗯嗯，果然不可能拋異常，因為異常都被接住了：
void* __CRTDECL operator new(size_t const size, std::nothrow_t const&) noexcept
{
try
{
return operator new(size);
}
catch (...)
{
return nullptr;
}
}delete操作都是一樣的，呼叫了帶兩個引數的operator delete，這個應該也是後來搞出來的一個函式，我印象還比較深。之前在嘗試將VS2017編譯的obj與WDK中lib版CRT庫匹配時曾遇到過這個帶了兩個引數的delete找不到匹配的符號，結果用了/Zc:sizedDealloc-開關才避免其生成。詳細過程請見這篇文章
26: delete(pTest);
013865FF 8B 45 EC mov eax,dword ptr [pTest]
01386602 89 85 E4 FE FF FF mov dword ptr [ebp-11Ch],eax
01386608 6A 08 push 8
0138660A 8B 8D E4 FE FF FF mov ecx,dword ptr [ebp-11Ch]
01386610 51 push ecx
01386611 E8 3F AA FF FF call operator delete (01381055h)
01386616 83 C4 08 add esp,8
27: delete(pTest2);
01386619 8B 45 E0 mov eax,dword ptr [pTest2]
0138661C 89 85 D8 FE FF FF mov dword ptr [ebp-128h],eax
01386622 6A 08 push 8
01386624 8B 8D D8 FE FF FF mov ecx,dword ptr [ebp-128h]
0138662A 51 push ecx
0138662B E8 25 AA FF FF call operator delete (01381055h)
01386630 83 C4 08 add esp,8 在其中呼叫了帶一個引數的operator delete：
28: void __CRTDECL operator delete(void* const block, size_t const) noexcept
29: {
01384FF0 55 push ebp
01384FF1 8B EC mov ebp,esp
30: operator delete(block);
01384FF3 8B 45 08 mov eax,dword ptr [block]
30: operator delete(block);
01384FF6 50 push eax
01384FF7 E8 36 C0 FF FF call operator delete (01381032h)
01384FFC 83 C4 04 add esp,4
31: }
01384FFF 5D pop ebp
01385000 C3 ret 而這個operator delete則呼叫了free：
void __CRTDECL operator delete(void* const block) noexcept
{
#ifdef _DEBUG
_free_dbg(block, _UNKNOWN_BLOCK);
#else
free(block);
#endif
}結論：可以通過std::nothrow讓new不拋異常，VS17下的做法是在該new函式中用try捕獲了異常，並不再丟擲，同時讓其返回0；對於有建構函式的類物件，new時都會呼叫其建構函式，是由編譯器自動插入程式碼的。