预先准备好内存不够的情况

　　operator new在无法完成内存分配请求时会抛出异常（以前的做法一般是返回0，一些旧一点的编译器还这么做。你愿意的话也可以把你的编译器设置成这样。关于这个话题我将推迟到本条款的结尾处讨论）。大家都知道，处理内存不够所产生的异常真可以算得上是个道德上的行为，但实际做起来又会象刀架在脖子上那样痛苦。所以，你有时会不去管它，也许一直没去管它。但你心里一定还是深深地隐藏着一种罪恶感：万一new真的产生了异常怎么办？

　　你会很自然地想到处理这种情况的一种方法，即回到以前的老路上去，使用预处理。例如，c的一种常用的做法是，定义一个类型无关的宏来分配内存并检查分配是否成功。对于c++来说，这个宏看起来可能象这样：


#define new(ptr， type) 
try { (ptr) = new type; }
catch (std::bad_alloc&) { assert(0); }


　　（“慢！std::bad_alloc是做什么的？”你会问。bad_alloc是operator new不能满足内存分配请求时抛出的异常类型，std是bad_alloc所在的名字空间（见条款28）的名称。“好！”你会继续问，“assert又有什么用？”如果你看看标准c头文件<assert.h>（或与它相等价的用到了名字空间的版本<cassert>，见条款49），会发现assert是个宏。这个宏检查传给它的表达式是否非零，如果不是非零值，会发出一条出错信息并调用abort。assert只是在没定义标准宏ndebug的时候，即在调试状态下才这么做。在产品发布状态下，即定义了ndebug的时候，assert什么也不做，相当于一条空语句。所以你只能在调试时才能检查断言（assertion））。

　　new宏不但有着上面所说的通病，即用assert去检查可能发生在已发布程序里的状态（然而任何时候都可能发生内存不够的情况），同时，它还在c++里有另外一个缺陷：它没有考虑到new有各种各样的使用方式。例如，想创建类型t对象，一般有三种常见的语法形式，你必须对每种形式可能产生的异常都要进行处理：


new t;
new t(constructor arguments);
new t[size];


　　这里对问题大大进行了简化，因为有人还会自定义（重载）operator new，所以程序里会包含任意个使用new的语法形式。

　　那么，怎么办？如果想用一个很简单的出错处理方法，可以这么做：当内存分配请求不能满足时，调用你预先指定的一个出错处理函数。这个方法基于一个常规，即当operator new不能满足请求时，会在抛出异常之前调用客户指定的一个出错处理函数——一般称为new-handler函数。（operator new实际工作起来要复杂一些，详见条款8）

　　指定出错处理函数时要用到set_new_handler函数，它在头文件<new>里大致是象下面这样定义的：


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没调用之前已经在起作用的旧的出错处理函数的指针。

　　可以象下面这样使用set_new_handler：


// function to call if operator new can't allocate enough memory
void nomorememory()
{
 cerr << "unable to satisfy request for memory ";
 abort();
}


int main()
{
 set_new_handler(nomorememory);
 int *pbigdataarray = new int[100000000];

 ...
 
}

　　假如operator new不能为100，000，000个整数分配空间，nomorememory将会被调用，程序发出一条出错信息后终止。这比简单地让系统内核产生错误信息来结束程序要好。（顺便考虑一下，假如cerr在写错误信息的过程中要动态分配内存，那将会发生什么...）

　　operator new不能满足内存分配请求时，new-handler函数不只调用一次，而是不断重复，直至找到足够的内存。实现重复调用的代码在条款8里可以看到，这里我用描述性的的语言来说明：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。）