operator new , operator new[]

要求されたバイト数の割り当てを試み、割り当て要求は失敗する可能性があります（要求されたバイト数がゼロの場合でも）。これらの割り当て関数は、 new 式 によって呼び出され、新しいオブジェクトが初期化されるメモリを割り当てます。また、通常の関数呼び出し構文を使用して呼び出すこともできます。

オーバーロード ( 1-4 ) は、たとえ <new> ヘッダーがインクルードされていない場合でも、各翻訳単位で暗黙的に宣言されます。

オーバーロードの選択基準については、 new expression を参照してください。

パラメータ

戻り値

例外

グローバル置換

オーバーロード ( 1-8 ) は 置換可能 です。デフォルトバージョンの効果は以下の通りです：

#include <cstdio>
#include <cstdlib>
#include <new>
// no inline, required by [replacement.functions]/3
void* operator new(std::size_t sz)
{
    std::printf("1) new(size_t), size = %zu\n", sz);
    if (sz == 0)
        ++sz; // avoid std::malloc(0) which may return nullptr on success
    if (void *ptr = std::malloc(sz))
        return ptr;
    throw std::bad_alloc{}; // required by [new.delete.single]/3
}
// no inline, required by [replacement.functions]/3
void* operator new[](std::size_t sz)
{
    std::printf("2) new[](size_t), size = %zu\n", sz);
    if (sz == 0)
        ++sz; // avoid std::malloc(0) which may return nullptr on success
    if (void *ptr = std::malloc(sz))
        return ptr;
    throw std::bad_alloc{}; // required by [new.delete.single]/3
}
void operator delete(void* ptr) noexcept
{
    std::puts("3) delete(void*)");
    std::free(ptr);
}
void operator delete(void* ptr, std::size_t size) noexcept
{
    std::printf("4) delete(void*, size_t), size = %zu\n", size);
    std::free(ptr);
}
void operator delete[](void* ptr) noexcept
{
    std::puts("5) delete[](void* ptr)");
    std::free(ptr);
}
void operator delete[](void* ptr, std::size_t size) noexcept
{
    std::printf("6) delete[](void*, size_t), size = %zu\n", size);
    std::free(ptr);
}
int main()
{
    int* p1 = new int;
    delete p1;
    int* p2 = new int[10]; // guaranteed to call the replacement in C++11
    delete[] p2;
}

// Compiled with GCC-5 in C++17 mode to obtain the following:
1) op new(size_t), size = 4
4) op delete(void*, size_t), size = 4
2) op new[](size_t), size = 40
5) op delete[](void* ptr)

operator new および operator new[] の追加のユーザー定義パラメータを持つオーバーロード（「配置形式」、バージョン ( 11-14 ) ）は、通常通りグローバルスコープで宣言でき、対応する 配置形式 の new 式によって呼び出されます。

標準ライブラリの非割り当て配置形式の operator new ( 9,10 ) は置き換え不可能であり、配置 new 式が :: new 構文を使用しなかった場合にのみ、一致するシグネチャを持つクラス固有の配置 new ( 19,20 ) を提供することでカスタマイズできます： void * T :: operator new ( std:: size_t , void * ) または void * T :: operator new [ ] ( std:: size_t , void * ) 。

クラス固有のオーバーロード

単一オブジェクトと配列の両方のアロケート関数は、クラスの公開静的メンバ関数として定義できます（バージョン ( 15-18 ) ）。定義されている場合、これらのアロケート関数は new 式によって、このクラスの単一オブジェクトと配列のメモリを確保するために呼び出されます。ただし、 new 式が :: new 形式を使用した場合は、クラススコープのルックアップをバイパスします。キーワード static はこれらの関数ではオプションです：使用するかどうかに関わらず、アロケート関数は静的メンバ関数です。

new 式はまずクラススコープで適切な割り当て関数の名前を探し、その後グローバルスコープで探します。 名前探索規則 に従い、クラススコープで宣言された割り当て関数は、このクラスのオブジェクトを割り当てようとする new 式に対するすべてのグローバルな割り当て関数を隠蔽することに注意してください。

#include <cstddef>
#include <iostream>
// クラス固有のアロケーション関数
struct X
{
    static void* operator new(std::size_t count)
    {
        std::cout << "custom new for size " << count << '\n';
        return ::operator new(count);
    }
    static void* operator new[](std::size_t count)
    {
        std::cout << "custom new[] for size " << count << '\n';
        return ::operator new[](count);
    }
};
int main()
{
    X* p1 = new X;
    delete p1;
    X* p2 = new X[10];
    delete[] p2;
}

custom new for size 1
custom new[] for size 10

追加のユーザー定義パラメータを持つ operator new および operator new[] のオーバーロード（「placement forms」）は、クラスメンバーとして定義することもできます ( 19-22 ) ）。一致するシグネチャを持つplacement new 式が呼び出す対応するアロケート関数を検索する際、グローバルスコープを調べる前にクラススコープから検索を開始し、クラス固有のplacement new が提供されている場合、それが呼び出されます。

#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <stdexcept>
struct X
{
    X() { throw std::runtime_error(""); }
    // カスタム配置new
    static void* operator new(std::size_t count, bool b)
    {
        std::cout << "custom placement new called, b = " << b << '\n';
        return ::operator new(count);
    }
    // カスタム配置delete
    static void operator delete(void* ptr, bool b)
    {
        std::cout << "custom placement delete called, b = " << b << '\n';
        ::operator delete(ptr);
    }
};
int main()
{
    try
    {
        [[maybe_unused]] X* p1 = new (true) X;
    }
    catch (const std::exception&)
    {}
}

custom placement new called, b = 1
custom placement delete called, b = 1

クラスレベルの operator new がテンプレート関数である場合、その戻り値の型は void * でなければならず、第一引数は std::size_t で、2つ以上のパラメータを持たなければなりません。言い換えれば、配置形式のみがテンプレート化可能です。

注記

非割り当て配置 new ( 9,10 ) が置き換え不能であっても、前述のようにクラススコープで同じシグネチャを持つ関数を定義することができます。さらに、配置 new のように見えるが第二引数として非voidポインタ型を取るグローバルなオーバーロードが許可されているため、真の配置 new が呼び出されることを保証したいコード（例: std::allocator::construct ）は、 :: new を使用し、さらにポインタを void * にキャストする必要があります。

解放関数の動作がデフォルトの制約を満たさない場合、その動作は未定義です。

ライブラリバージョンの operator new が std::malloc または std::aligned_alloc (C++17以降) を呼び出すかどうかは未規定です。

大容量ファイルの読み込みには、ファイル読み込み用のバッファを割り当てるよりも、OS固有の機能によるファイルマッピング、例えば mmap on POSIX または CreateFileMapping ( A / W ) と MapViewOfFile on Windows を使用する方が望ましいです。

1. ↑ 形式的には、このマクロは 202306L に展開されます。これは、置換可能なグローバル割り当て関数のデフォルトバージョンがすべて、ホスト環境実装の要件を満たしている場合です。

不具合報告

以下の動作変更の欠陥報告書は、以前に公開されたC++規格に対して遡及的に適用されました。

参考文献

関連項目