1. placement new 和placement delete，及处理构造函数抛出的异常
当被调用了来清理部分构造时，operator delete的第一个void *参数带的是对象的地址（刚刚由对应的operator new返回的）。operator delete的所有额外placement参数都和传给operator new的相应参数的值相匹配。
在代码里，语句
p = new(n1, n2, n3) T(c1, c2, c3);
的效果是
p = operator new(sizeof(T), n1, n2, n3);
T(p, c1, c2, c3);
如果T(p, c1, c2, c3)构造函数抛出了一个异常，程序暗中调用
operator delete(p, n1, n2, n3);
原则：当释放一个部分构造的对象时，operator delete从原始的new语句知道上下文。
1.1 Placement operator delete的参数
要证明这点，增强我们的例子来跟踪相应的参数值：
// Example 11
#include <iostream>
#include <memory>
class B
{
public:
B(int const ID) : ID_(ID)
{
std::cout << ID_ << " B::B enter" << std::endl;
if (ID_ > 2)
{
std::cout << std::endl;
std::cout << " THROW" << std::endl;
std::cout << std::endl;
throw 0;
}
std::cout << ID_ << " B::B exit" << std::endl;
}
~B()
{
std::cout << ID_ << " B::~B" << std::endl;
}
//
// non-placement
//
void *operator new(size_t const n)
{
void *const p = ::operator new(n);
std::cout << " B::operator new(" << n <<
") => " << p << std::endl;
return p;
}
void operator delete(void *const p)
{
std::cout << " B::operator delete(" << p <<
")" << std::endl;
::operator delete(p);
}
//
// placement
//
void *operator new(size_t const n, int const i)
{
void *const p = ::operator new(n);
std::cout << " B::operator new(" << n <<
", " << i << ") => " << p << std::endl;
return p;
}
void operator delete(void *const p, int const i)
{
std::cout << " B::operator delete(" << p <<
", " << i << ")" << std::endl;
::operator delete(p);
}
private:
int const ID_;
};
class A
{
public:
A() : b1(new(11) B(1)), b2(new(22) B(2)), b3(new(33) B(3))
{
std::cout << " A::A" << std::endl;
}
~A()
{
std::cout << " A::~A" << std::endl;
}
private:
std::auto_ptr<B> const b1;
std::auto_ptr<B> const b2;
std::auto_ptr<B> const b3;
};
int main()
{
try
{
A a;
}
catch(...)
{
std::cout << std::endl;
std::cout << " CATCH" << std::endl;
std::cout << std::endl;
}
return 0;
}
用Visual C++ 6编译并运行。在我的机器上的输出是：
B::operator new(4, 11) => 007E0490
1 B::B enter
1 B::B exit
B::operator new(4, 22) => 007E0030
2 B::B enter
2 B::B exit
B::operator new(4, 33) => 007E0220
3 B::B enter
THROW
B::operator delete(007E0220, 33)
2 B::~B
B::operator delete(007E0030)
1 B::~B
B::operator delete(007E0490)
CATCH
注意这些数字：
l 4是每个被分配的B对象的大小的字节数。这个值在不同的C++实现下差异很大。
l 如007E0490这样的值是operator new返回的对象的地址，作为this指针传给T的成员函数的，并作为void *型指针传给operator delete。你看到的值几乎肯定和我的不一样。
l 11，22和33是最初传给operator new的额外placement参数，并在部分构造时传给相应的placement operator delete。
1.2 手工调用operator delete
所有这些operator new和operator delete的自动匹配是很方便的，但它只在部分构造时发生。对通常的完全构造，operator delete不是被自动调用的，而是通过明确的delete语句间接调用的：
p = new(1) B(2); // calls operator new(size_t, int)
// ...
delete p; // calls operator delete(void *)
这样的顺序其结果是调用placement operator new和非placement operator delete，即使你有对应的（placement）operator delete可用。
虽然你很期望，但你不能用这个方法强迫编译器调用placement operator delete：
delete(1) p; // error
而必须手工写下delete语句将要做的事：
p->~B(); // call *p's destructor
B::operator delete(p, 1); // call placement
// operator delete(void *, int)
要和自动调用operator delete时的行为保持完全一致，你必须保存通过new语句传给operator new的参数，并将它们手工传给operator delete。
p = new(n1, n2, n3) B;
// ...
p->~B();
B::operator delete(p, n1, n2, n3);
1.3 其它非placement delete
贯穿整个这个专题，我说了operator new和operator delete分类如下：
函数对
l void *operator new(size_t)
l void operator delete(void *)
是非placement分配和释放函数。
所有如下形式的函数对
l void *operator new(size_t, P1, ..., Pn)
l void operator delete(void *, P1, ..., Pn)
是placement分配和释放函数。
我这样说是因为简洁，但我现在必须承认撒了个小谎：
void operator delete(void *, size_t)
也可以是一个非placement释放函数而匹配于
void *operator new(size_t)
虽然它有一个额外参数。如你所猜想，operator delete的size_t参数带的是传给operator new的size_t的值。和其它额外参数不同，它是提供完全构造的对象用的。
在我们的例子中，将这个size_t参数加到非placement operator delete上：
// Example 12
// ... preamble unchanged
class B
{
void operator delete(void * const p, size_t const n)
{
std::cout << " B::operator delete(" << p <<
", " << n << ")" << std::endl;
::operator delete(p);
}
// ... rest of class B unchanged
};
// ... class A and main unchanged
The results:
B::operator new(4, 11) => 007E0490
1 B::B enter
1 B::B exit
B::operator new(4, 22) => 007E0030
2 B::B enter
2 B::B exit
B::operator new(4, 33) => 007E0220
3 B::B enter
THROW
B::operator delete(007E0220, 33)
2 B::~B
B::operator delete(007E0030, 4)
1 B::~B
B::operator delete(007E0490, 4)
CATCH
注意，为完全构造的对象，将额外的参数4提供给了operator delete。
1.4 显而易见的矛盾
你可能奇怪：C++标准允许非placement operator delete自动知道一个对象的大小，却否定了placement operator delete可具有相同的能力。要想使它们保持一致，一个placement分配函数
void *operator new(size_t, P1, P2, P3)
应该匹配于这样一个placement释放函数
void operator delete(void *, size_t, P1, P2, P3)
但事实不是这样，这两个函数不匹配。为什么语言被这样设计？我猜有两个原因：效率和清晰。
大部分情况下，operator delete不需要知道一个对象的大小；强迫函数任何时候都接受大小参数是低效的。并且，如果标准允许size_t参数可选，这样的含糊将造成：
void operator delete(void *, size_t, int)
在不同的环境下有不同的意义，决定它将匹配哪个：
void *operator new(size_t, int)
还是
void *operator new(size_t, size_t, int)
如果因下面的语句抛了个异常而被调用：
p = new(1) T; // calls operator new(size_t, int)
operator delete的size_t参数将是sizeof(T)；但如果是被调用时是
p = new(1, 2) T; // calls operator new(size_t, size_t, int)
operator delete的size_t参数将是new语句的第一个参数值（这里是1）。于是，operator delete将不知道怎么解释它的size_t值。
我估计，你可能想知道是否非placement的函数
void operator delete(void *, size_t)
同时作为一个placement函数匹配于
void *operator new(size_t, size_t)
如果它被允许，operator delete将遇到前面讲的同样问题。而不被允许的话， C++标准将需要其规则的一个例外。
我没发现规则的这样一个例外。我试过几个编译器，— including EDG’s front end, my expert witness on such matters — 并认为：
void operator delete(void *, size_t)
实际上能同时作为一个placement释放函数和一个非placement释放函数。这是个重要的提醒。
如果你怀疑我，就将例12的placement operator delete移掉。
// Example 13
// ... preamble unchanged
class B
{
// void operator delete(void *const p, int const i)
// {
// std::cout << " B::operator delete(" << p <<
// ", " << i << ")" << std::endl;
// ::operator delete(p);>
// }
// ... rest of class B unchanged
};
// ... class A and main unchanged
现在，类里有一个operator delete匹配于两个operator new。其输出结果和例12仍然相同。（WQ注：结论是正确的，但不同的编译器下对例12到例14的反应相差很大，很是有趣！）
1.5 结束
两个最终要点：
l 贯穿我整个对::operator new和B::operator delete的讨论，我总是将函数申明为非static。通常这样的申明意味着有this指针存在，但这些函数的行为象它们没有this指针。实际上，在这些函数来试图引用this，你将发现代码不能编译。不象其它成员函数，operator new和operator delete始终是static的，即使你没有用static关键字。
l 无论我在哪儿提到operator new和operator delete，你都可以用operator new[] 和operator delete[]代替。相同的模式，相同的规则，和相同的观察结果。（虽然Visual C++标准运行库的<new>中缺少operator new[]和operator delete[]，编译器仍然允许你定义自己的数组版本。）
l
我想，这个结束了我对plcement new和delete及它们在处理构造函数抛出的异常时扮演的角色的解释。下次，我将介绍给你一个不同的技巧来容忍构造函数抛出的异常。
