C++中new_handler

本文深入探讨了当operatornew无法满足内存分配请求时的处理流程,介绍了如何通过new_handler自定义处理策略。包括内存失败后的处理步骤、设置自定义处理函数的方法以及new_handler的具体应用案例。
在过去或者传统的模式中,当operator new不能满足一个内存分配请求的时候,它会返回一个空指针,但是现在如果operator new不能满足一个内存分配请求的时候,会抛出一个异常,这个时候我们可不可以自己定制处理策略呢?这正是new_handler的作用所在,具体情况在后面详细道来
当operator new申请一个内存失败的时候,它会进行如下的处理步骤:
1、如果存在客户指定的处理函数,则调用处理函数(new_handler),如果不存在则抛出一个异常。new_handler的模型为:void (*new_handler)()。
2、继续申请内存分配请求。
3、判断申请内存是否成功,如果成功则返回内存指针,如果失败转向处理步骤1

可以用如下的代码表示:

全局部分:
void (*class_new_oom_handler)();
......

operator new执行方法中:
void (*my_new_oom_handler)();
void *result;

for( ; ; )
{
my_new_oom_handler = class_new_oom_handler;
if( my_new_oom_handler == NULL )
THROW_BAD_NEW; //如果没有设置自定义处理函数,则默认的处理方式为抛出一个异常

(*my_new_oom_handler)(); //调用自定义内存异常处理函数
result = malloc( n ); //继续申请内存
if( result )
return( result ); //申请成功,返回指针
}

说了这么多,大家一定会问,那我怎么设置这个处理函数的,这个函数就是void set_new_handler( volid(*new_handler)())throw();,它定义在<new>标准函数库中:
namespace std
{
void (*new_handler)();
void set_new_handler( new_handler )throw();
}

现在我们知道了new操作失败后,系统地大概处理流程,以及怎么设置用户自定义处理函数,但是我们究竟可以在new_handler中做些什么处理呢?
1、删除其它无用的内存,使系统具有可以更多的内存可以使用,为下一步的内存申请作准备。
2、设置另外一个new_handler。如果当前的new_handler不能够做到更多的内存申请操作,或者它知道另外一个new_handler可以做到,则可以调用set_new_handler函数设置另外一个new_handler,这样在operator new下一次调用的时候,可以使用这个新的new_handler。
3、卸载new_handler,使operator new在下一次调用的时候,因为new_handler为空抛出内存申请异常。
4、抛出自定义异常
5、不再返回,调用abort或者exit退出程序



参考:
1、 http://www.bc-cn.net/Article/kfyy/cjj/jszl/200604/4002.html
<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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