Placement New的使用的完整总结版

#include <malloc.h>#include <new>#include<stdio.h>class A{public:A(){printf("class A conduct\n");}~A(){printf("class A delete");}};int main(int argc, char* argv[]){void * p = malloc(20);int   * a =new (p) int;*a = 12;printf("%d\n", *(int *)p);p = realloc(p, sizeof(A));A* test = new (p) A;test->~A();delete p;return 0;}

今天看STL源码遇到一个问题：

 

template <class _T1, class _T2>
inline void _Construct(_T1* __p, const _T2& __value) {
  new ((void*) __p) _T1(__value);
}

 

上网搜到了一些文章，分享了：

 

原帖地址： http://www.ksarea.com/articles/20080124_cc.html

 

placement new释疑

"placement new"? 它 到底是什么东东呀？我也是最近几天才听说，看来对于C++我还差很远呀！placement new 是重载operator new的一个标准、全局的版本，它不能被自定义的版本代替（不像普通的operator new和operator delete能够被替换成用户自定义的版本）。

它的原型如下： 
void *operator new( size_t, void *p ) throw()  { return p; }

首先我们区分下几个容易混淆的关键词：new、operator new、placement new 
new和delete操作符我们应该都用过，它们是对堆中的内存进行申请和释放，而这两个都是不能被重载的。要实现不同的内存分配行为，需要重载operator new，而不是new和delete。

看如下代码： 
class MyClass {…}; 
MyClass * p=new MyClass;

这里的new实际上是执行如下3个过程：

1. 调用operator new分配内存 ；2. 调用构造函数生成类对象；3. 返回相应指针。

operator new就像operator+一样，是可以重载的，但是不能在全局对原型为void operator new(size_t size)这个原型进行重载，一般只能在类中进行重载。如果类中没有重载operator new，那么调用的就是全局的::operator new来完成堆的分配。同理，operator new[]、operator delete、operator delete[]也是可以重载的，一般你重载的其中一个，那么最后把其余的三个都重载一遍。

至于placement new才是本文的重点。其实它也只是operator new的一个重载的版本，只是我们很少用到它。如果你想在已经分配的内存中创建一个对象，使用new时行不通的。也就是说placement new允许你在一个已经分配好的内存中（栈或者堆中）构造一个新的对象。原型中void*p实际上就是指向一个已经分配好的内存缓冲区的的首地址。

我们知道使用new操作符分配内存需要在堆中查找足够大的剩余空间，这个操作速度是很慢的，而且有可能出现无法分配内存的异常（空间不够）。 placement new就可以解决这个问题。我们构造对象都是在一个预先准备好了的内存缓冲区中进行，不需要查找内存，内存分配的时间是常数；而且不会出现在程序运行中途 出现内存不足的异常。所以，placement new非常适合那些对时间要求比较高，长时间运行不希望被打断的应用程序。

使用方法如下： 
1. 缓冲区提前分配 
可以使用堆的空间，也可以使用栈的空间，所以分配方式有如下两种： 
class MyClass {…}; 
char *buf=new char[N*sizeof(MyClass)+sizeof(int)];或者char buf[N*sizeof(MyClass)+sizeof(int)];

2. 对象的构造 
MyClass * pClass=new(buf) MyClass;

3. 对象的销毁 
一旦这个对象使用完毕，你必须显式的调用类的析构函数进行销毁对象。但此时内存空间不会被释放，以便其他的对象的构造。 
pClass->~MyClass();

4. 内存的释放 
如果缓冲区在堆中，那么调用delete[] buf;进行内存的释放；如果在栈中，那么在其作用域内有效，跳出作用域，内存自动释放。

注意：

• 在C++标准中，对于placement operator new []有如下的说明： placement operator new[] needs implementation-defined amount of additional storage to save a size of array. 所以我们必须申请比原始对象大小多出sizeof(int)个字节来存放对象的个数，或者说数组的大小。
• 使用方法第二步中的new才是placement new，其实是没有申请内存的，只是调用了构造函数，返回一个指向已经分配好的内存的一个指针，所以对象销毁的时候不需要调用delete释放空间，但必须调用析构函数销毁对象。

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今天跟同事聊天，他说到STL源码有用到显示调用析构函数。试一了一下。果然能行。

#include <iostream>
usingnamespace std;

class MyClass
{
public:
MyClass()
{
cout <<"Constructors"<< endl;
}
~MyClass()
{
cout <<"Destructors"<< endl;
}

};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
MyClass* pMyClass =new MyClass;
pMyClass->~MyClass();
delete pMyClass;

}

 

 

 

结果：

Constructors

Destructors        //这个是显示调用的析构函数

Destructors        // 这个是delete调用的析构函数

 

这有什么用？ 

有时候，在对象的生命周期结束前，想先结束这个对象的时候就会派上用场了。

 

由此想到的： 

因为我知道。

new的时候，其实做了两件事，一是：调用malloc分配所需内存，二是：调用构造函数。

delete的时候，也是做了两件事，一是：调用析造函数，二是：调用free释放内存。

 

所以推测构造函数也是可以显式调用的。做了个实验。

 

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
MyClass* pMyClass = (MyClass*)malloc(sizeof(MyClass));
pMyClass->MyClass();
// …
}

 

 

编译pMyClass->MyClass()出错：

error C2273: 'function-style cast' : illegal as right side of '->'operator

天啊，它以为MyClass是这个类型。

 

解决办法有两个：

 

第一：pMyClass->MyClass::MyClass();
第二：new(pMyClass)MyClass();

 

 

第二种用法涉及C++ placement new 的用法。

placement new的作用就是：创建对象(调用该类的构造函数)但是不分配内存，而是在已有的内存块上面创建对象。用于需要反复创建并删除的对象上，可以降低分配释放内存的性能消耗。请查阅placement new相关资料。

显示调用构造函数有什么用？ 

有时候，你可能由于效率考虑要用到malloc去给类对象分配内存，因为malloc是不调用构造函数的，所以这个时候会派上用场了。

 

另外下面也是可以的，虽然内置类型没有构造函数。

 

int* i = (int*)malloc(sizeof(int));
new (i) int();

 

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------  用placement new 构造对象的话  可以显式的去析构。也可以不调用析构，但是要手动的释放operator new的内存。  在STL的源码中， vector分配在构造内存池中 就是采用的这种内存 申请方法。

#include <malloc.h>#include <new>#include<stdio.h>class A{public:A(){printf("class A conduct\n");}~A(){printf("class A delete");}};int main(int argc, char* argv[]){void * p = malloc(20);int   * a =new (p) int;*a = 12;printf("%d\n", *(int *)p);p = realloc(p, sizeof(A));A* test = new (p) A;test->~A();delete p;return 0;}