當 operator new 不能滿足一個內存分配請求時，它拋出一個 exception（異常）。很久以前，他返回一個 null pointer（空指針），而一些比較老的編譯器還在這樣做。你依然能達到以前的目的（在一定程度上），但是我要到本文的最後再討論它。
在 operator new 因回應一個無法滿足的內存請求而拋出一個 exception 之前，它先調用一個可以由客戶指定的被稱為 new-handler 的 error-handling function（錯誤處理函數）。（這並不完全確切，operator new 真正做的事情比這個稍微復雜一些，詳細細節將在下一篇文章中討論。）為了指定 out-of-memory-handling function，客戶調用 set_new_handler ——一個在 <new> 中聲明的標准庫函數：
namespace std {
typedef void (*new_handler)();
new_handler set_new_handler(new_handler p) throw();
}
就像你能夠看到的，new_handler 是一個指針的 typedef，這個指針指向不取得和返回任何東西的函數，而 set_new_handler 是一個取得和返回一個 new_handler 的函數。（set_new_handler 的聲明的結尾處的 "throw()" 是一個 exception specification（異常規范）。它基本上是說這個函數不會拋出任何異常，盡管真相更有趣一些。關於細節，參見《C++箴言：爭取異常安全的代碼》。）
set_new_handler 的形參是一個指向函數的指針，這個函數是 operator new 無法分配被請求的內存時應該調用的。set_new_handler 的返回值是一個指向函數的指針，這個函數是 set_new_handler 被調用前有效的目標。
你可以像這樣使用 set_new_handler：
// function to call if operator new can't allocate enough memory
void outOfMem()
{
std::cerr << "Unable to satisfy request for memory\n";
std::abort();
}
int main()
{
std::set_new_handler(outOfMem);
int *pBigDataArray = new int[100000000L];
...
}
如果 operator new 不能為 100,000,000 個整數分配空間，outOfMem 將被調用，而程序將在發出一個錯誤信息後中止。（順便說一句，考慮如果在寫這個錯誤信息到 cerr... 的過程中內存必須被動態分配會發生什麼。）
當 operator new 不能滿足一個內存請求時，它反復調用 new-handler function 直到它能找到足夠的內存。但是從這種高層次的描述已足夠推導出一個設計得好的 new-handler function 必須做到以下事情之一：
·Make more memory available（使得更多的內存可用）。這可能使得 operator new 中下一次內存分配的嘗試成功。實現這一策略的一個方法是在程序啟動時分配一大塊內存，然後在 new-handler 第一次被調用時釋放它供程序使用。
·Install a different new-handler（安裝一個不同的 new-handler）。如果當前的 new-handler 不能做到使更多的內存可用，或許它知道有一個不同的 new-handler 可以做到。如果是這樣，當前的 new-handler 能在它自己的位置上安裝另一個 new-handler（通過調用 set_new_handler）。operator new 下一次調用 new-handler function 時，它會得到最近安裝的那一個。（這個主線上的一個變化是讓一個 new-handler 改變它自己的行為，這樣，下一次它被調用時，可以做一些不同的事情。做到這一點的一個方法是讓 new-handler 改變能影響 new-handler 行為的 static（靜態），namespace-specific（名字空間專用）或 global（全局）的數據。）
·Deinstall the new-handler（卸載 new-handler），也就是，將空指針傳給 set_new_handler。沒有 new-handler 被安裝，當內存分配沒有成功時，operator new 拋出一個異常。
·Throw an exception（拋出一個異常），類型為 bad_alloc 或繼承自 bad_alloc 的其它類型。這樣的異常不會被 operator new 捕獲，所以它們將被傳播到發出內存請求的地方。
·Not return（不再返回），典型情況下，調用 abort 或 exit。
這些選擇使你在實現 new-handler functions 時擁有極大的彈性。
有時你可能希望根據被分配 object 的不同，用不同的方法處理內存分配的失敗：
class X {
public:
static void outOfMemory();
...
};
class Y {
public:
static void outOfMemory();
...
};
X* p1 = new X; // if allocation is unsuccessful,
// call X::outOfMemory
Y* p2 = new Y; // if allocation is unsuccessful,
// call Y::outOfMemory
C++ 沒有對 class-specific new-handlers 的支持，但是它也不需要。你可以自己實現這一行為。你只要讓每一個 class 提供 set_new_handler 和 operator new 的它自己的版本即可。class 的 set_new_handler 允許客戶為這個 class 指定 new-handler（正像standard set_new_handler 允許客戶指定global new-handler）。class 的 operator new 確保當為 class objects 分配內存時，class-specific new-handler 代替 global new-handler 被使用。
假設你要為 Widget class 處理內存分配失敗。你就必須清楚當 operator new 不能為一個 Widget object 分配足夠的內存時所調用的函數，所以你需要聲明一個 new_handler 類型的 static member（靜態成員）指向這個 class 的 new-handler function。Widget 看起來就像這樣：
class Widget {
public:
static std::new_handler set_new_handler(std::new_handler p) throw();
static void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc);
private:
static std::new_handler currentHandler;
};
static class members（靜態類成員）必須在 class 定義外被定義（除非它們是 const 而且是 integral），所以：
std::new_handler Widget::currentHandler = 0; // init to null in the class
// impl. file
Widget 中的 set_new_handler 函數會保存傳遞給它的任何指針，而且會返回前次調用時被保存的任何指針，這也正是 set_new_handler 的標准版本所做的事情：
std::new_handler Widget::set_new_handler(std::new_handler p) throw()
{
std::new_handler oldHandler = currentHandler;
currentHandler = p;
return oldHandler;
}
最終，Widget 的 operator new 將做下面這些事情：
以 Widget 的 error-handling function 為參數調用 standard set_new_handler。這樣將 Widget 的new-handler 安裝為 global new-handler。
調用 global operator new 進行真正的內存分配。如果分配失敗，global operator new 調用 Widget 的 new-handler，因為那個函數剛才被安裝為 global new-handler。如果 global operator new 最後還是無法分配內存，它會拋出一個 bad_alloc exception。在此情況下，Widget 的 operator new 必須恢復原來的 global new-handler，然後傳播那個 exception。為了確保原來的 new-handler 總能被恢復，Widget 將 global new-handler 作為一種資源對待，並遵循《C++箴言：使用對象管理資源》中的建議，使用 resource-managing objects（資源管理對象）來預防 resource leaks（資源洩漏）。
如果 global operator new 能夠為一個 Widget object 分配足夠的內存，Widget 的 operator new 返回一個指向被分配內存的指針。object 的用於管理 global new-handler 的 destructor（析構函數）自動將 global new-handler 恢復到調用 Widget 的 operator new 之前的狀態。
以下就是你如何在 C++ 中表達這所有的事情。我們以 resource-handling class 開始，組成部分中除了基本的 RAII 操作（在構造過程中獲得資源並在析構過程中釋放）（《C++箴言：使用對象管理資源》），沒有更多的東西：
class NewHandlerHolder {
public:
explicit NewHandlerHolder(std::new_handler nh) // acquire current
:handler(nh) {} // new-handler
~NewHandlerHolder() // release it
{ std::set_new_handler(handler); }
private:
std::new_handler handler; // remember it
NewHandlerHolder(const NewHandlerHolder&); // prevent copying
NewHandlerHolder& // (see 《C++箴言：謹慎考慮資源管理類的拷貝行為》)
operator=(const NewHandlerHolder&);
};
這使得 Widget 的 operator new 的實現非常簡單：
void * Widget::operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc)
{
NewHandlerHolder // install Widget's
h(std::set_new_handler(currentHandler)); // new-handler
return ::operator new(size); // allocate memory
// or throw
} // restore global
// new-handler
Widget 的客戶像這樣使用它的 new-handling capabilities（處理 new 的能力）：
void outOfMem(); // decl. of func. to call if mem. alloc.
// for Widget objects fails
Widget::set_new_handler(outOfMem); // set outOfMem as Widget's
// new-handling function
Widget *pw1 = new Widget; // if memory allocation
// fails, call outOfMem
std::string *ps = new std::string; // if memory allocation fails,
// call the global new-handling
// function (if there is one)
Widget::set_new_handler(0); // set the Widget-specific
// new-handling function to
// nothing (i.e., null)
Widget *pw2 = new Widget; // if mem. alloc. fails, throw an
// exception immediately. (There is
// no new- handling function for
// class Widget.)
無論 class 是什麼，實現這個方案的代碼都是一樣的，所以在其它地方重用它就是一個合理的目標。使它成為可能的一個簡單方法是創建一個 "mixin-style" base class（“混合風格”基類），也就是說，一個設計為允許 derived classes（派生類）繼承一個單一特定能力（在當前情況下，就是設定一個 class-specific new-handler 的能力）的 base class（基類）。然後把這個 base class（基類）轉化為一個 template（模板），以便於你得到針對每一個 inheriting class（繼承來的類）的 class data 的不同拷貝。
這個設計的 base class（基類）部分讓 derived classes（派生類）繼承它們全都需要的 set_new_handler 和 operator new functions，而這個設計 template（模板）部分確保每一個 inheriting class（繼承來的類）得到一個不同的 currentHandler data member（數據成員）。這聽起來可能有點復雜，但是代碼看上去可靠而且熟悉。實際上，僅有的真正不同是它現在可以用在任何需要它的 class 之上：
template<typename T> // "mixin-style" base class for
class NewHandlerSupport{
// class-specific set_new_handler
public: // support
static std::new_handler set_new_handler(std::new_handler p) throw();
static void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc);
... // other versions of op. new
private:
static std::new_handler currentHandler;
};
template<typename T>
std::new_handler
NewHandlerSupport<T>::set_new_handler(std::new_handler p) throw()
{
std::new_handler oldHandler = currentHandler;
currentHandler = p;
return oldHandler;
}
template<typename T>
void* NewHandlerSupport<T>::operator new(std::size_t size)
throw(std::bad_alloc)
{
NewHandlerHolder h(std::set_new_handler(currentHandler));
return ::operator new(size);
}
// this initializes each currentHandler to null
template<typename T>
std::new_handler NewHandlerSupport<T>::currentHandler = 0;
有了這個 class template（類模板），為 Widget 增加 set_new_handler 支持就很容易了：Widget 只需要從 NewHandlerSupport<Widget> 繼承即可。（可能看起來很奇特，但是下面我將解釋更多的細節。）
class Widget: public NewHandlerSupport<Widget> {
... // as before, but without declarations for
}; // set_new_handler or operator new
這些就是 Widget 為了提供一個 class-specific set_new_handler 所需要做的全部。
但是也許你依然在為 Widget 從 NewHandlerSupport<Widget> 繼承而煩惱。如果是這樣，當你注意到 NewHandlerSupport template 從來沒有用到它的 type parameter T 時，你可能會更加煩惱。它不需要那樣做。我們需要的全部就是為每一個從 NewHandlerSupport 繼承的 class 提供一份不同的 NewHandlerSupport ——特別是它的 static data member（靜態數據成員）currentHandler ——的拷貝。template parameter T 只是為了將一個 inheriting class 同另一個區分開來。template 機制自己自動地為每一個被實例化的 NewHandlerSupport 中的 T 生成一個 currentHandler 的拷貝。
對於 Widget 從一個把 Widget 當作一個 type parameter（類型參數）的 templatized base class（模板化基類）繼承，如果這個概念把你弄得有點糊塗，不必難受。它最開始對每一個人都有這種影響。然而，它發展成如此有用的一項技術，它有一個名字，雖然它正常看上去所反映的事實並不是他們第一次看到它的樣子。它被稱作 curiously recurring template pattern（奇特的遞歸模板模式） (CRTP)。真的。
在這一點上，我發表了一篇文章建議一個更好的名字叫做 "Do It For Me"，因為當 Widget 從 NewHandlerSupport<Widget> 繼承時，它其實是在說：“我是 Widget，而我要從針對 Widget 的 NewHandlerSupport class 繼承。”沒有人使用我提議的名字（甚至是我自己），但是把 CRTP 考慮成說 "do it for me" 的一種方式也許會幫助你理解 templatized inheritance（模板化繼承）在做些什麼。
