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C++中的定位放置new(placement new)

一般来说,使用new申请空间时,是从系统的“堆”(heap)中分配空间。申请所得的空间的位置时根据当时的内存的实际使用情况决定的。但是,在某些特殊情况下,可能需要在程序员指定的特定内存创建对象,这就是所谓的“定位放置new”(placement new)操作。

定位放置new操作的语法形式不同于普通的new操作。例如,一般都用如下语句A* p=new A;申请空间,而定位放置new操作则使用如下语句A* p=new (ptr) A;申请空间,其中ptr就是程序员指定的内存首地址。考察如下程序。

#include <iostream>
using namespace std;

class A{
    int num;
public:
    A(){
        cout<<"A's constructor"<<endl;
    }

    ~A(){
        cout<<"~A"<<endl;
    }
    void show(){
        cout<<"num:"<<num<<endl;
    }
};

int main(){
    char mem[100];
    mem[0]='A';
    mem[1]='\0';
    mem[2]='\0';
    mem[3]='\0';
    cout<<(void*)mem<<endl;
    A* p=new (mem) A;
    cout<<p<<endl;
    p->show();
    p->~A();
    getchar();
}

程序运行结果: 0024F924 A’s constructor 0024F924 num:65 ~A

阅读以上程序,注意以下几点。 (1)用定位放置new操作,既可以在栈(stack)上生成对象,也可以在堆(heap)上生成对象。如本例就是在栈上生成一个对象。

(2)使用语句A* p=new (mem) A;定位生成对象时,指针p和数组名mem指向同一片存储区。所以,与其说定位放置new操作是申请空间,还不如说是利用已经请好的空间,真正的申请空间的工作是在此之前完成的。

(3)使用语句A *p=new (mem) A;定位生成对象是,会自动调用类A的构造函数,但是由于对象的空间不会自动释放(对象实际上是借用别人的空间),所以必须显示的调用类的析构函数,如本例中的p->~A()。

(4)万不得已才使用placement new,只有当你真的在意对象在内存中的特定位置时才使用它。例如,你的硬件有一个内存映像的I/O记时器设备,并且你想放置一个Clock对象在哪那个位置。


参考文献

[1]陈刚.C++高级进阶教程[M].武汉:武汉大学出版社,2008[7.6(P265-P266)]

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