了解new_handler的行为 set_new_handler

当operator new无法满足某一内存分配需求的时候,它会抛出异常。以前它会返回一个NULL指针,某些旧式编译器也还会那么做。现在也可以取得旧行为。
    当operator new抛出异常来反映一个未获满足的内存需求之前,它会调用一个客户制定的错误处理函数,一个所谓的new_handler.为了指定这个"用于处理内存不足"的函数,客户必须调用set_new_handler,那是声明<new>的一个标准程序库函数:
    namespace std
    {
        typedef void (*new_handler)();    //这是一个函数指针
        new_handler set_new_handler(new_handler p) throw();
    }
void out_of_memory(void )
{
	//int *q = new int[10000000000000];
	cout<<"Out Of Memory!"<<endl;
	//abort();//终止当前进程,返回一个错误代码
	exit(1);//如果不使用exit(1)的话,就会出现一直调用死循环的问题。
}
int main()
{
	std::set_new_handler(out_of_memory);		//在vc6.0当中应该使用_set_new_handler,并加上头文件new.h,在以后的版本就不必在使用了。
	int *p = new int[10479149179];
	if(NULL == p)							//当new无法为p开辟那么多空间的话,函数out_of_memory就会被调用,于是程序就会一直输出,因为加入了exit(1),所以会夭折。当operator new无法满足内存申请时,它会不断调用new_handler函数,直到找到足够的内存。
	{
		cout<<"Out Of Memory."<<endl;
		exit(1);
	}
	cout<<"OK."<<endl;
	return 0;
}

正如,new_handler是个typedef,定义出一个指针指向函数,该函数没有参数也不返回任何东西。set_new_handler则是"获得一个new_handler并返回一个new_handler"的函数。set_new_handler声明式尾端的"thorw()"是一份异常明细,表示该函数不抛出任何异常--虽然事实更有趣些。
    set_new_handler的参数是个指针,指向operator new无法分配内存时该被调用的函数。其返回值也是个指针,指向set_new_handler被调用前正在执行的那个new_handler函数。
    当operator new无法满足内存申请时,它会不断调用new_handler函数,直到找到足够内存,为了设计一个好的new_handler函数必须做以下事情:
    1.让更多内存可被使用。这便造成operator new内的下一次内存分配动作可能成功。实现此策略的一个做法是,程序一开始就分配一大块内存,而后当new_handler第一次被调用,将它们释放给程序使用。
    2.安装另一个new_handler,如果目前这个new_handler无法取得更多可用内存,或许它知道另外哪个new_handler由此能力,果真如此,目前这个new_handler就可以安装另外那个new_handler以替换自己(只要调用set_new_handler),下次当operator new调用new_handler,调用的将是最新安装的那个。
    3.卸除new_handler,也就是将NULL指针传给set_new_handler,一旦没有安装任何new_handler,operator new会在内存分配不成功时抛出异常。
    4.抛出bad_alloc的异常,这样的异常不会被operator new捕捉,因此会被传播到内存索求处。
    5.不返回,通常调用abort或exit.


<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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