Placement new是什么

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Placement new是什么

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Placement new是C++中一种特殊形式的new操作符,它允许我们在已分配的内存上构造对象,而不是像普通new那样先分配内存再构造对象。

简单来说,placement new做的事情就是"在指定的内存位置上构造对象"。它的语法是

cpp 复制代码
new (address) Type(constructor_arguments)

其中address是一个指向已分配内存的指针,Type是要构造的对象类型,constructor_arguments是传递给构造函数的参数。

使用placement new的主要场景包括:

  • 内存池/对象池管理:预先分配一大块内存,然后根据需要在这块内存的不同位置构造对象,避免频繁调用系统的内存分配函数。
  • 嵌入式系统:在特定内存地址(如硬件映射的内存区域)上构造对象。
  • 性能优化:在一些对性能要求极高的场景,可以避免内存分配的开销。
  • 自定义内存布局:比如需要对象在内存中按特定方式排列。

一个简单的例子:

cpp 复制代码
#include <new>  // 需要包含这个头文件

char buffer[sizeof(MyClass)];  // 预分配内存
MyClass* obj = new (buffer) MyClass(args);  // 在buffer上构造MyClass对象

// 使用对象...

// 当不再需要对象时,需要显式调用析构函数
obj->~MyClass();
// 注意:不需要delete obj,因为内存不是通过new分配的

使用placement new时需要注意几点:

  • 必须确保提供的内存足够大且对齐正确,否则会导致未定义行为。
  • 使用placement new构造的对象不能用delete释放,因为内存不是通过new分配的。必须显式调用对象的析构函数。
  • placement new不会抛出std::bad_alloc异常,因为它不进行内存分配。
  • 在使用STL容器的allocator或自定义内存管理系统时,placement new是一个核心工具。