解釋以下語句的含義：
1、new A;
2、new A();
也許很多人包括我自己，都可以馬上給出第一種情況的答案：在堆上為A類分配內存，然后調用A的構造函數。這種說法被大家所熟知，因為包括《STL源碼剖析》等大作在內也都是這么寫的（但是你認為這種說法完全正確嗎？其實不盡然，答案后面揭曉)
第二種情況，對象構造的時候初始化列表為空會和第一種有什么不同呢？對于這種在實際工程中很少使用的情況，我一時還真給不出確切的答案。
網上搜了一下，看到CSDN里面還有專門針對這個問題的一個帖子（原帖鏈接 http://bbs.csdn.net/topics/320161716）。
好像最終也沒有可以信服的答案，認同度比較高的是這樣的說法：“加括號調用沒有參數的構造函數，不加括號調用默認構造函數或唯一的構造函數，看需求” （peakflys注：這種說法是錯誤的，答案后面揭曉）
既然沒有特別靠譜的答案，不如自己動手找出答案。
構造以下示例：
/**
*\brief example1 difference between new and new()
*\author peakflys
*\data 12:10:24 Monday, April 08, 2013
*/
class A
{
public:
int a;
};
int main()
{
A *pa = new A;
A *paa = new A();
return 0;
}
查看main函數的匯編代碼(編譯器：gcc (GCC) 4.4.6 20120305 (Red Hat
4.4.6-4) )
int main()
{
4005c4: 55 push %rbp
4005c5: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
4005c8: 48 83 ec 10 sub $0x10,%rsp
A *pa = new A;
4005cc: bf 04 00 00 00 mov $0x4,%edi
4005d1: e8 f2 fe ff ff callq 4004c8 <_Znwm@plt> //調用new
4005d6: 48 89 45 f0 mov %rax,-0x10(%rbp) //rax寄存器內容賦給指針pa(rax寄存器里是new調用產生的A對象堆內存地址)
A *paa = new A();
4005da: bf 04 00 00 00 mov $0x4,%edi
4005df: e8 e4 fe ff ff callq 4004c8 <_Znwm@plt> //調用new
4005e4: 48 89 c2 mov %rax,%rdx //rax的內容放入rdx，執行之后，rdx里存放的即是通過new A()產生的內存地址
4005e7: c7 02 00 00 00 00 movl $0x0,(%rdx) //把rdx內存指向的內容賦為0值，即把A::a賦值為0
4005ed: 48 89 45 f8 mov %rax,-0x8(%rbp) //rax寄存器內容賦給指針paa(rax寄存器里是new()調用產生的A對象堆內存地址)
return 0;
4005f1: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
}
4005f6: c9 leaveq
4005f7: c3 retq
通過上面產生的匯編代碼(對AT&T匯編不熟悉的可以看注釋)可以很容易看出，new A()的執行，在調用完operator new分配內存后，馬上對新分配內存中的對象使用0值初始化，而new A 僅僅是調用了operator new分配內存！
是不是這樣就可以下結論 new A()比new A多了一步，即初始化對象的步驟呢？
我們再看看下面這種情況：/**
*\brief example2 difference between new and new()
*\author peakflys
*\data 12:23:20 Monday, April 08, 2013
*/
class A
{
public:
A(){a = 10;}
int a;
};
int main()
{
A *pa = new A;
A *paa = new A();
return 0;
}
這種情況是類顯示提供含默認值的構造函數。
查看匯編實現如下：
int main()
{
4005c4: 55 push %rbp
4005c5: 48 89 e5 mov %rsp,%rbp
4005c8: 53 push %rbx
4005c9: 48 83 ec 18 sub $0x18,%rsp
A *pa = new A;
4005cd: bf 04 00 00 00 mov $0x4,%edi
4005d2: e8 f1 fe ff ff callq 4004c8 <_Znwm@plt>
4005d7: 48 89 c3 mov %rax,%rbx
4005da: 48 89 d8 mov %rbx,%rax
4005dd: 48 89 c7 mov %rax,%rdi
4005e0: e8 2d 00 00 00 callq 400612 <_ZN1AC1Ev>
4005e5: 48 89 5d e0 mov %rbx,-0x20(%rbp)
A *paa = new A();
4005e9: bf 04 00 00 00 mov $0x4,%edi
4005ee: e8 d5 fe ff ff callq 4004c8 <_Znwm@plt>
4005f3: 48 89 c3 mov %rax,%rbx
4005f6: 48 89 d8 mov %rbx,%rax
4005f9: 48 89 c7 mov %rax,%rdi
4005fc: e8 11 00 00 00 callq 400612 <_ZN1AC1Ev>
400601: 48 89 5d e8 mov %rbx,-0x18(%rbp)
return 0;
400605: b8 00 00 00 00 mov $0x0,%eax
}
40060a: 48 83 c4 18 add $0x18,%rsp
40060e: 5b pop %rbx
40060f: c9 leaveq
400610: c3 retq
上面的匯編代碼就不在添加注釋了，因為兩種操作產生的匯編代碼是一樣的，都是先調用operator new分配內存，然后調用構造函數。
上面的情況在VS2010下驗證是一樣的情況，有興趣的朋友可以自己去看，這里就不再貼出VS2010下的匯編代碼了。
通過上面的分析，對于new A和 new A() 的區別，我們可以得出下面的結論：
1、類體含有顯示適合地默認構造函數時，new A和new A()的作用一致，都是首先調用operator new分配內存，然后調用默認構造函數初始化對象。
2、類體無顯示構造函數時，new A()首先調用operator new來為對象分配內存，然后使用空值初始化對象成員變量，而new A僅僅是調用operator new分配內存，對象的成員變量是無意義的隨機值！ （peakflys注：對于基本數據類型，如int等 適用此條）
注意到，現在很多書籍對new操作符的說明都存在紕漏，例如《STL源碼剖析》中2.2.2節中有以下的描述：
事實證明，new Foo的操作是否有構造函數的調用是不確定的，具體要看Foo類體里是否有顯示構造函數的出現。
/*****************************************華麗分割線**************************************
補充：剛才發現，在C++Primer第四版5.11節中，已經有了對于new A()的說明：
We indicate that we want to value-initialize the newly allocated object by following the type nameby a pair of empty parentheses. The empty parentheses signal that we want initialization but arenot supplying a specific initial value. In the case of class types (such as string) that define their own constructors, requesting value-initialization is of no consequence: The object is initialized by running the default constructor whether we leave it apparently uninitialized orask for value-initialization. In the case of built-in types or types that do not define any constructors, the difference is significant：
int *pi = new int; // pi points to an uninitialized int
int *pi = new int(); // pi points to an int value-initialized to 0
In the first case, the int is uninitialized; in the second case, the int is initialized to zero.
這里給出的解釋和上面自己分析的new A()的行為是一致的。
/***************************************再次華麗分割線************************************
鑒于上面的結論是通過GCC和VS2010得出的，而且有朋友也提出同樣的質疑，為了確定這種結果是否是編譯器相關的，剛才特意查看了一下C++的標準化文檔。
摘自：ISO/IEC 14882:2003(E) 5.3.4 - 15
— If the new-initializer is omitted:
— If T is a (possibly cv-qualified) non-POD class type (or array thereof), the object is default-initialized(8.5). If T is a const-qualified type, the underlying class type shall have a user-declared default constructor.
— Otherwise, the object created has indeterminate value. If T is a const-qualified type, or a (possibly cv-qualified) POD class type (or array thereof) containing (directly or indirectly) a member of const-qualified type, the program is ill-formed;
— If the new-initializer is of the form (), the item is value-initialized (8.5);
所以可以確定，這種情況完全是編譯器無關的(當然那些不完全按照標準實現的編譯器除外)。
但是通過上面標準化文檔的描述，我們可以看出文中對new A在無顯示構造函數時的總結并不是特別準確，鑒于很多公司都有這道面試題(撇去這些題目的實際考察意義不說)，我們有必要再補充一下： 對于new A: 這樣的語句，再調用完operator new分配內存之后，如果A類體內含有POD類型，則POD類型的成員變量處于未定義狀態，如果含有非POD類型則調用該類型的默認構造函數。而 new A()在這些情況下都會初始化。
PS：估計很多公司的“正確答案“ 也不一定正確吧。
本文轉自：http://www.shnenglu.com/peakflys/archive/2013/04/08/199208.html
posted on 2013-04-18 11:03
王海光 閱讀(467)
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