當不包含標准 header 時，如何拋出標准庫異常 bad_alloc 和調用 std::abort？

Question

我注意到如果new找不到免費存儲 memory 來分配，它會拋出標准庫異常bad_alloc 。

在我的理解中，如果我們沒有捕捉到異常， std::abort將被調用來終止程序。

所以我嘗試了以下代碼（沒有#include任何東西）：

int main()
{
    int* p = new int[99999999999999];  // or any number that is sufficiently large
}

結果表明abort() has been called 。

我知道即使 header 不包括在內，每個翻譯單元中都會隱式聲明new 。

但是，據我了解，如果我們不#include任何標准 header，則不會定義標准庫異常和std::abort等設施。

所以，我的問題是，在未定義它們的情況下如何拋出bad_alloc和std::abort ？

Answer 1

我知道即使不包括 header，也會在每個翻譯單元中隱式聲明 new。

new是 C++ 中的關鍵字， new int[99999999999999]是表達式的特定類型，new-expression。 這本質上是核心語言的一部分。 沒有任何意義可以宣布這個new的。 它只是特定語法結構的關鍵字部分。 這不是 function 調用或類似的調用。

<new>聲明operator new的重載，這是一個可以聲明的 function。 但是operator new與 new 表達式不同。 它們都使用關鍵字new並且 new 表達式通常調用operator new重載，但它們是完全不同的東西。

---

翻譯單元中是否聲明了std::bad_alloc與 new-expression 是否可以拋出它無關。 new-expression 是核心語言的一部分，標准庫也是語言本身的一部分，不能嚴格分開。 即使沒有包含標准庫 header ，以拋出std::bad_alloc的方式指定語言也是完全可以的。 從字面上看，從包含 throw 表達式的標准庫 header 中不必包含一些 C++ 代碼。 編譯器可以根據需要插入它。

但是，這里的std::bad_alloc不是從 new-expression 本身拋出的。 它是由 new 表達式隱式聲明和調用的operator new拋出的。 如果這是在普通的 C++ 代碼中實現的，那么只需要在實際的throw表達式放在operator new的定義中的地方聲明異常類型，而不是在傳播異常的地方聲明。 operator new的定義通常位於與標准庫實現一起提供的某個動態庫中。

一個更好的例子是std::bad_array_new_length如果請求的元素數量不是編譯時常量並且在運行時轉換為std::size_t之前恰好是負數，則它會被例如 array-new-expression 拋出。 即使沒有包含標准庫 header，此異常也會直接從 new-expression 而非operator new引發。

---

同樣，因為std::abort （和std::terminate ）也是標准庫的一部分，因此本質上是語言的一部分，它們仍然可以被調用，例如當沒有捕獲到異常時，即使沒有用戶代碼包括一個標准庫 header ，因此在用戶翻譯單元中沒有 function 的聲明。