您将如何替换“新”？ 关键词？

Question

我很久以前发现了一篇文章（我在 ATM 上找不到它），其中阐述了 C++ 中 new 关键字不好的原因。 我不记得所有的原因，但我记得最清楚的两个是你必须将new与delete匹配，new[]与delete[]匹配，并且你不能像与malloc一样使用#define与new。

我正在设计一种语言，所以我想问你如何改变 C++ 语言，这样新的语言就更友好了。 请随意陈述新文章和文章的问题。 我希望我能找到该文章的链接，但我记得它很长，并且是由（IIRC）一所知名学校的一位教授撰写的。

Answer 1

C++ 具有单独的 new 运算符（或 C malloc ）的原因主要是为了可以创建其生命周期超出创建它们的函数范围的对象。

如果您有尾部调用消除和延续，您就不会关心 - 对象都可以在堆栈上创建并且具有无限的范围 - 对象可以存在，直到您调用与超出范围并被破坏的对象相对应的延续。 然后，您可能需要一些东西来进行垃圾收集或以其他方式压缩堆栈，以便它不会充满不再需要的对象（ChickenScheme 和 TinyOS 2 是两个不同的示例，它们在运行时或编译时；鸡方案不允许 RAII，TinyOS 不允许真正的动态分配），尽管对于大量代码，这样的方案与 RAII 没有太大不同，可以选择更改顺序物体被毁坏。

Answer 2

问题匹配 new、delete、new[]、delete[]

并不是什么大问题。
您应该将内存分配包装在一个类中，这样这不会真正影响普通用户。 单个对象可以用智能指针包装。 虽然数组可以用 std::Vector<> 表示，但也可以用 std::Vector<> 来表示。

不能像使用 malloc 那样将 #define 与 new 一起使用。

像这样搞乱 malloc 的原因是在您的应用程序和标准内存管理层之间引入您自己的内存管理层。 这是因为在 C 中，不允许您编写自己的 malloc 版本。 在 C++ 中，编写自己的 new 版本是相当合法的，这使得这个技巧变得不必要。

Answer 3

我会给它 C# 中的 new 语义（或多或少）：

1. 为对象分配内存。
2. 通过将成员变量设置为其默认值（通常为 0 为值，null 为引用）来初始化内存。
3. 初始化对象的动态绑定机制（C++ 中的 vtable，托管 VM 的类型 def 表）。
4. 调用构造函数，此时虚拟调用将按预期工作。
5. 对于没有垃圾收集的语言（此时对于新语言来说），从调用中返回一个 smart_ptr 或类似的值。

另外，将所有对象设置为值类型或引用类型，这样您就不必保留显式的 smart_ptr。 只允许 new 为引用类型进行堆分配，并确保它包含正确调用析构函数的信息。 对于值类型，new 从堆栈中调用内存上的构造函数。

Answer 4

使用垃圾收集，这样您就不需要将新的与任何东西相匹配。

Answer 5

通过使用STL容器类和各种boost:smart_ptrs，几乎不需要在C++代码中显式调用new或delete。

您可能需要调用 new 的几个地方（例如，初始化智能指针）使用命名构造函数惯用法来返回包装在 例如 boost:shared_ptr.

但是 C++ 和 STL 非常努力地允许您将大多数对象视为值对象，因此您可以构造对象而不是指针并直接使用它们。

考虑到这一切，几乎没有必要替换 new 运算符——而且这样做会引入许多问题，无论是需要垃圾收集器，还是减少 C++ 为程序员提供的精细低级控制。

Answer 6

如果您的new语言被垃圾收集，您可以避免使用new关键字。 这就是 Python 所做的事情（而 Lisp 几乎 5 年前就这么做了！）。 另请参阅 此处 Peter Norvig 针对类似问题提供的答案。 （没有“消息”就是好消息吗？）

Answer 7

有时您想用工厂替换构造函数。 这是众所周知的重构。 用工厂方法替换构造函数。 那么也许这就是这篇文章的意思？

顺便说一句，您经常会看到对 new 的直接调用被替换为工厂方法。

Unity 等 DI 框架将这一概念提升到了另一个层次。 正如您在以下 C# 代码中所看到的，没有应用“new”来创建 IMyClass 接口：

IUnityContainer myContainer = new UnityContainer();
myContainer.RegisterType<IMyClass, SomeClass>();
IMyClass thing = myContainer.Resolve<IMyClass>();

Answer 8

我看不出有任何理由用其他东西替换 new 关键字（并且 C++ 委员会似乎同意我的观点）。 它很清晰，并且做了它应该做的事情。 您可以在类中重写operator new，无需使用定义。

要消除 new[]/delete[] 问题，您可以使用 std::vector。

如果你想使用智能指针，你可以使用它，但我想控制何时使用智能指针。 这就是为什么我喜欢它在 C++ 中的工作方式 — 具有控制低级细节的能力的高级行为。