为什么 C# 和 Java 费心于“新”的东西？ 操作员？

Question

为什么 C# 和 Java 等现代语言中存在 new 运算符 ？ 它纯粹是一个自记录代码功能，还是有任何实际目的？

例如下面的例子：

Class1 obj = new Class1();

Class1 foo()
{
    return new Class1();
}

与Python风格的编写方式一样容易阅读：

Class1 obj = Class1();

Class1 foo()
{
    return Class1();
}

编辑： Cowan 击中要害澄清问题：为什么他们选择这种语法？

Answer 1

1. 这是一个自我记录功能。
2. 这是一种可以在其他类中命名方法“Class1”的方法

Answer 2

Class1 obj = Class1();

在 C# 和 Java 中，您需要“new”关键字，因为如果没有它，它将“Class1()”视为对名称为“Class1”的方法的调用。

Answer 3

有用之处在于文档 - 与 Python 相比，它更容易区分对象创建和方法调用。

原因是历史性的，并且直接来自 C++ 语法。
在 C++ 中，“Class1()”是在堆栈上创建 Class1 实例的表达式。 例如：
向量 a = 向量();
在这种情况下，创建一个向量并将其复制到向量 a（优化器在某些情况下可以删除冗余副本）。

相反，“new Class1()”在堆上创建一个 Class1 实例，就像在 Java 和 C# 中一样，并使用不同的访问语法返回一个指向它的指针，这与 Java 和 C# 不同Java 和 C++。 实际上，new 的含义可以重新定义为使用任何特殊用途的分配器，但它仍然必须引用某种堆，以便可以通过引用返回获得的对象。

而且，在Java/C#/C++中，Class1()本身可以引用任何方法/函数，这会令人困惑。 Java 编码约定实际上会避免这种情况，因为它们要求类名以大写字母开头，方法名称以小写字母开头，这可能就是 Python 在这种情况下避免混淆的方式。 读者期望“Class1()”创建一个对象，“class1()”是函数调用，“x.class1()”是方法调用（其中“x”可以是“self”）。

最后，由于在 Python 中，他们选择使类成为对象，特别是可调用对象，因此允许不带“new”的语法，并且允许使用另一种语法是不一致的。

Answer 4

C# 中的 new 运算符直接映射到名为 newobj 的 IL 指令，该指令实际上为新对象的变量分配空间，然后执行构造函数（在 IL 中称为 .ctor）。 执行构造函数时——与 C++ 非常相似——对初始化对象的引用作为不可见的第一个参数传入（如 此调用)。

类似 thiscall 的约定允许运行时为特定类加载和 JIT 内存中的所有代码一次，然后为该类的每个实例重用它。

Java 在其中间语言中可能有类似的操作码，尽管我还不够熟悉。

Answer 5

C++ 为程序员提供了在堆或栈上分配对象的选择。

基于堆栈的分配更高效：分配更便宜，释放成本真正为零，并且该语言提供了划分对象生命周期的帮助，降低忘记释放对象的风险。
另一方面，在 C++ 中，在发布或共享对基于堆栈的对象的引用时需要非常小心，因为当堆栈帧展开时，基于堆栈的对象会自动释放，从而导致悬空指针。

使用 new 运算符，所有对象都在 Java 或 C# 中的堆上分配。

Class1 obj = Class1();

实际上，编译器会尝试查找名为 Class1() 的方法。

例如，以下是一个常见的 Java 错误：

public class MyClass
{
  //Oops, this has a return type, so its a method not a constructor!
  //Because no constructor is defined, Java will add a default one.
  //init() will not get called if you do new MyClass();
  public void MyClass()
  {
     init();
  }
  public void init()
  {
     ...
  }
} 

---

注意：“所有对象都在堆上分配”并不意味着偶尔不使用堆栈分配。

例如，在Java中，像逃逸分析这样的热点优化使用堆栈分配。

例如，运行时编译器执行的分析可以得出结论：堆上的对象仅在方法中本地引用，并且没有引用可以逃离此范围。 如果是这样，Hotspot 可以应用运行时优化。 它可以在堆栈或寄存器中而不是在堆上分配对象。

但这种优化并不总是被考虑 果断...

Answer 6

Java 选择它的原因是因为 C++ 开发人员熟悉其语法。 C#选择它的原因是因为Java开发人员熟悉它。

在 C++ 中使用 new 运算符的原因可能是因为在手动内存管理中，明确何时分配内存非常重要。 虽然 pythonesque 语法可以工作，但它使得内存分配不太明显。

Answer 7

new 运算符为对象分配内存，这就是它的目的； 正如您所说，它还自我记录您正在使用的实例（即新实例）

Answer 8

正如其他人所指出的，Java 和 C# 提供了新语法，就像 C++ 提供的那样。 C++ 需要某种方法来区分在堆栈上创建对象、在堆上创建对象或调用返回对象指针的函数或方法。

C++ 使用这种特定语法，因为早期的面向对象语言 Simula 使用了它。 Bjarne Stroustrup 受到 Simula 的启发，并试图向 C 添加类似 Simula 的功能。C 有一个分配内存的函数，但不保证也会调用构造函数。

摘自 Bjarne Stroustrup 1994 年的“C++ 的设计和演变”，第 57 页：

因此，我引入了一个运算符来确保分配和初始化都完成：

监视器* p = 新监视器；

该运算符被称为 new，因为这是相应 Simula 运算符的名称。 new 运算符调用一些分配函数来获取内存，然后调用构造函数来初始化该内存。 组合操作通常称为实例化或简称为对象创建：它从原始内存中创建一个对象。

运算符new 提供的符号便利性非常重要。 ...”

Answer 9

除了上面的评论之外，据我所知，他们还计划在早期草案中删除 Java 7 的新关键字。 但后来他们取消了。