关于set_new_handler

本文介绍了当new操作符无法分配足够的内存时,如何通过设置new_handler函数来处理这种情况。包括new_handler函数的设置方法、功能实现策略及不同环境下的示例。

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当运算符new找不到足够大的连续内存块来为对象分配内存时将会发生什么?一个称为 new_handler的函数被调用。

对于new_handler的默认动作是抛出一个异常。然而,如果我们在程序里用堆分配,至少要用“内存已用完”的信息代替 new_handler,并异常中断程序。用这个办法,在调试程序时会得到程序出错的线索。

通过包含NEW. H,然后以我们想装入的函数地址为参数调用set_new_handler( )函数,这样就替换了new_handler。

typedef void (*new_handler)(); 
new_handler set_new_handler(new_handler p) throw(); 
可以看到,new_handler是一个自定义的函数指针类型,它指向一个没有输入参数也没有返回值的函数。

set_new_handler则是一个输入并返回new_handler类型的函数。set_new_handler的输入参数是operator new分配内存失败时要调用的出错处理函数的指针,返回值是set_new_handler没调用之前就已经在起作用的旧的出错处理函数的指针。

#include<iostream.h>
#include<stdlib.h>
void __cdecl newhandler()
{
   cout << "The new_handler is called:" << endl;
   throw bad_alloc();
   return;
}

int main()
{
   set_new_handler (newhandler);
   try
   {
      while (1)
      {
        new int[5000000];
         cout << "Allocating 5000000 ints." << endl;
      }
   }
   catch ( exception e )
   {
      cout << e.what() << " xxx" << endl;
   }
}


程序输出:
Allocating 5000000 ints.
       ……
Allocating 5000000 ints.
The new_handler is called:
bad allocation
以上例子程序在VC6.0环境下不能编译通过,但在dev_c++中可以通过编译,虽然没试过但相信在gcc下同样可以实现。如果在VC6.0环境下编译,那么必须用_set_new_handler而非set_new_handler, 下面是一个VC6.0下面的例子。

#include<iostream.h>
#include<stdlib.h>
#include<new.h>
int __cdecl memory(size_t )
{
    cout<<"内存耗尽!"<<endl;
    exit(0);
}

void main()
{  
    ::_set_new_handler(memory);
    while ( 1 )
      {
         new int[5000000];
        cout << "Allocating 5000000 ints." << endl;
      }
}
程序输出:
Allocating 5000000 ints.
       ……
Allocating 5000000 ints.
内存耗尽!
一个设计得好的new_handler函数必须实现下面功能中的一种:

产生更多的可用内存
: 这将使operator new下一次分配内存的尝试有可能获得成功。实施这一策略的一个方法是:在程序启动时分配一个大的内存块,然后在第一次调用new_handler时释 放。释放时伴随着一些对用户的警告信息,如内存数量太少,下次请求可能会失败,除非又有更多的可用空间。

安装另一个不同的new_handler函数
: 如果当前的new_handler函数不能产生更多的可用内存,可能它会知道另一个new_handler函数可以提供更多的资源。这样的话,当前的 new_handler可以安装另一个new_handler来取代它(通过调用set_new_handler)。下一次operator new调用new_handler 时,会使用最近安装的那个。(这一策略的另一个变通办法是让new_handler可以改变它自己的运行行为,那么下次 调用时,它将做不同的事。方法是使new_handler 可以修改那些影响它自身行为的静态或全局数据。


卸除new_handler:也就是传递空指针给set_new_handler(set_new_handler(0))。没有安装new_handler,operator new 分配内存不成功时就会抛出一个标准的std::bad_alloc类型的异常。

抛出std::bad_alloc或从std::bad_alloc继承的其他类型的异常
: 这样的异常不会被operator new 捕捉,所以它们会被送到最初进行内存请求的地方。(抛出别的不同类型的异常会违反operator new异常规范。规范中的缺省行为是调用abort,所以new_handler要抛出一个异常时,一定要确信它是从std::bad_alloc继承来 的。

没有返回
:典型做法是调用abort或exit。abort/exit可以在标准c库中找到。

<think>好的,用户现在问的是关于`set_new_handler`的作用。首先,我需要回忆这个函数的功能和相关知识。`set_new_handler`是C++标准库中的一个函数,用于设置当`new`操作符无法分配足够内存时调用的处理函数。用户可能在编写需要处理内存分配失败情况的程序时遇到这个问题,或者他们在学习异常处理或资源管理时接触到这个函数。 接下来,我需要确定用户的需求。他们可能想知道这个函数的基本作用,但可能还有更深层次的需求,比如如何正确使用它,或者在实际项目中有什么应用场景。考虑到用户之前询问过关于allocator的问题,他们可能在实现自己的内存管理工具,或者在学习STL的底层机制,这时候了解`set_new_handler`会有帮助。 然后,我需要考虑如何组织回答。首先解释函数的作用,然后给出使用示例,说明其工作原理,再讨论注意事项和实际应用场景。同时,需要注意用户可能对C++的内存分配机制不太熟悉,所以需要用简洁明了的语言,避免过于技术化的术语。 另外,用户可能对为什么需要自定义内存分配失败处理函数感到疑惑,因此需要说明默认行为(抛出`std::bad_alloc`)和自定义处理函数的用途,比如释放其他内存重试,或者记录日志等。还要提到处理函数应该完成的任务,比如释放内存或抛出异常,否则可能导致无限循环。 还需要考虑用户可能的误解,例如认为`set_new_handler`可以完全替代异常处理,但实际上它只是提供了一种机制,让程序在内存不足时有更多的控制权。同时,需要提醒用户,C++11之后有`nothrow`版本的`new`,但`set_new_handler`仍然是处理全局内存分配失败的一种方法。 最后,总结`set_new_handler`的重要性,强调其在资源敏感型应用中的作用,并确保用户理解如何正确使用它,避免常见错误,比如处理函数中没有释放内存导致死循环,或者忘记抛出异常。</think>`set_new_handler` 是 C++ 标准库中的一个函数,用于**设置全局的内存分配失败处理函数**。当程序使用 `operator new` 或 `operator new[]` 动态分配内存失败时(例如内存不足),C++ 会调用当前设置的 `new_handler` 函数,尝试恢复或处理这一错误。 --- ### **核心作用** 1. **自定义内存分配失败的处理逻辑** 默认情况下,内存分配失败会抛出 `std::bad_alloc` 异常。通过 `set_new_handler`,可以注册一个自定义函数,在内存分配失败时执行特定操作(例如释放其他内存、记录日志、终止程序等)。 2. **支持“重试”机制** 在 `new_handler` 函数中,可以尝试释放程序中的其他内存(例如缓存),然后让 `operator new` 重新尝试分配。如果释放了足够内存,分配可能成功。 --- ### **函数原型** ```cpp #include <new> // 需要包含此头文件 // 返回旧的 new_handler,设置新的 new_handler std::new_handler set_new_handler(std::new_handler new_p) noexcept; ``` --- ### **使用示例** ```cpp #include <iostream> #include <new> // 包含 set_new_handler #include <cstdlib> // 包含 exit // 自定义内存分配失败处理函数 void MyNewHandler() { std::cerr << "Memory allocation failed! Trying to recover...\n"; // 1. 尝试释放某些预留内存(假设此处有释放逻辑) // ... // 2. 如果无法恢复,终止程序或抛出异常 std::exit(1); // 终止程序 // 或者:throw std::bad_alloc(); // 回退到默认行为(抛出异常) } int main() { // 设置自定义处理函数 std::set_new_handler(MyNewHandler); // 尝试分配超大内存(触发失败) try { int* p = new int[1000000000000L]; // 假设分配失败 } catch (const std::bad_alloc& e) { std::cerr << "Caught exception: " << e.what() << "\n"; } return 0; } ``` --- ### **关键点** 1. **处理函数的责任** - 如果 `new_handler` 函数返回(未终止程序或抛出异常),`operator new` 会**重新尝试分配内存**,形成循环。 - 因此,处理函数必须确保在返回前释放足够内存,或通过终止程序、抛出异常跳出循环。 2. **多线程安全** - `set_new_handler` 是全局设置,多线程环境下需谨慎使用(可能需加锁)。 3. **与 `nothrow` 版本的兼容性** - `new (std::nothrow)` 不会调用 `new_handler`,而是直接返回 `nullptr`。 --- ### **实际应用场景** - **内存敏感型程序**(如嵌入式系统):在内存不足时尝试释放预留的应急内存。 - **日志记录**:记录内存分配失败的事件。 - **优雅终止**:在无法恢复时,保存程序状态并安全退出。 --- ### **注意事项** - 如果未设置 `new_handler`,默认行为是抛出 `std::bad_alloc`。 - C++11 引入了 `std::get_new_handler`,用于获取当前 `new_handler`。 通过合理使用 `set_new_handler`,可以增强程序对内存分配失败场景的鲁棒性。
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