placement new 的介绍

 placement new plus
黑月亮 发表于 2005-10-3 11:42:00 

建立一个对象实际上是分成两步的，首先是分配需要的内存，然后是调用构造函数来构造实例。
object* p = new object(init_arg);
这种方法把两步合在一起实现了，对于绝大多数应用是够用的。
但是在特殊情况下，需要把这两步分开来，这时候，placement new expression就有用了，它专门负责把已分配的内存，调用构造函数来进行初始化，这时new实际上不进行任何内存分配，只调用构造函数。所以这种用法的new，不需要有配套的delete
这种情况常常是系统有自己的内存管理模块，比如在一开始，就分配了一块大内存，以后，所有的对象都是在这个内存块上建立，就省了很多分配释放零散内存的开销了。

Placement New

看起来不可能的事情在C++中总能找到解决的办法。
正如，直接调用构造函数是不可能的，然而可以用placement new 欺骗编译器调用构造函数。

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1、placement new 为何物？
placement new 是重载operator new 的一个标准、全局的版本，它不能够被自定义的版本代替（不像普通版本的operator new 和 operator delete能够被替换）。

void *operator new( size_t, void *p ) throw()
    { return p; }

placement new的执行忽略了size_t参数，只返还第二个参数。其结果是允许用户把一个对象放到一个特定的地方，达到调用构造函数的效果。
class SPort { ... }; // represents a serial port
const int comLoc = 0x00400000; // location of a port
//...
void *comAddr = reinterpret_cast<void *>(comLoc);
SPort *com1 = new (comAddr) SPort; // create object at comLoc
com1->~SPort(); //释放

2、new 、operator new 和 placement new 一样吗？
new ：不能被重载，其行为总是一致的。它先调用operator new分配内存，然后调用构造函数初始化那段内存。
operator new：要实现不同的内存分配行为，应该重载operator new，而不是new。
delete和operator delete类似。
placement new：只是operator new重载的一个版本。它并不分配内存，只是返回指向已经分配好的某段内存的一个指针。因此不能删除它，但需要调用对象的析构函数。

3、在已有的内存上用placement new分配数组
const int numComs = 4;
//...
SPort *comPorts = new (comAddr) SPort[numComs]; // create array
int i = numComs;
while( i )
    comPorts[--i].~SPort();

4、用Placement new 解决buffer的问题
用new分配的数组缓冲时，由于调用了默认构造函数，因此执行效率上不佳。若没有默认构造函数则会发生编译时错误。用Placement new可以解决此类问题。
const size_t n = sizeof(string) * BUFSIZE;
string *sbuf = static_cast<string *>(::operator new( n ));
int size = 0;
//此时，buffer还没有初始化，因此需要用 placement new 调用copy构造函数初始化。
void append( string buf[], int &size, const string &val )
    { new (&buf[size++]) string( val ); } // placement new
//最后的清理
void cleanupBuf( string buf[], int size ) {
    while( size )
        buf[--size].~string(); // destroy initialized elements
    ::operator delete( buf ); // free storage
}