placement new(定位new)

博客介绍了C++中placement new的使用,包括创建内存数组、指向内存首字节指针及调用构造函数等步骤。建议仅在在意对象内存位置时使用,同时指出使用时需确保内存区域足够大且可能要进行边界调整,还需显式调用析构函数。

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定位放置new(placement new)有很多作用。最简单的用处就是将对象放置在内存中的特殊位置。这是依靠 new表达式部分的指针参数的位置来完成的:

 

 #include <new>        // 必须 #include 这个,才能使用 "placement new"
 #include "Fred.h"     // class Fred 的声明
 
 void someCode()
 {
   char memory[sizeof(Fred)];     // Line #1
   void* place = memory;          // Line #2
 
   Fred* f = new(place) Fred();   // Line #3 (详见以下的“危险”)
   // The pointers f and place will be equal
 
   // ...
 } 
Line #1 在内存中创建了一个sizeof(Fred)字节大小的数组,足够放下 Fred 对象。Line #2 创建了一个指向这块内存的首字节的place指针(有经验的 C 程序员会注意到这一步是多余的,这儿只是为了使代码更明显)。Line #3 本质上只是调用了构造函数 Fred::Fred()。Fred构造函数中的this指针将等于place。因此返回的 f 将等于place。 

建议:万不得已时才使用“placement new”语法。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象的 I/O计时器设备,并且你想放置一个Clock对象在那个内存位置。

危险:你要独自承担这样的责任,传递给“placement new”操作符的指针所指向的内存区域必须足够大,并且可能需要为所创建的对象进行边界调整。编译器和运行时系统都不会进行任何的尝试来检查你做的是否正确。如果 Fred 类需要将边界调整为4字节,而你提供的位置没有进行边界调整的话,你就会亲手制造一个严重的灾难(如果你不明白“边界调整”的意思,那么就不要使用placement new语法)。

你还有析构放置的对象的责任。这通过显式调用析构函数来完成: 


 void someCode()
 {
   char memory[sizeof(Fred)];
   void* p = memory;
   Fred* f = new(p) Fred();
   // ...
   f->~Fred();   // 显式调用定位放置的对象的析构函数
 } 
这是显式调用析构函数的唯一时机。 

以上摘录至 http://www.sunistudio.com/cppfaq/dtors.html#[11.7]

<think>好的,用户想比较Java和C++中new关键字的用法。首先,我需要回忆这两个语言中new的具体用法,然后找出它们的异同点。 先想Java的情况。在Java中,new用于创建对象实例,所有的对象都必须在堆上分配内存。Java有自动垃圾回收机制,所以不需要手动释放内存。比如,String s = new String("hello"); 这里s是一个引用,指向堆里的对象。另外,Java中的数组也是用new来分配的,比如int[] arr = new int[5];。不过,基本数据类型如int、char等不使用new,而是直接在栈上分配。 然后是C++的情况。C++的new同样用于动态内存分配,但用法更灵活。使用new会在堆上分配内存并返回指针,比如int *p = new int(5);。同时,C++需要程序员手动释放内存,使用delete操作符,否则会导致内存泄漏。另外,C++允许重载new和delete操作符,提供自定义的内存管理策略。还可以使用new来分配数组,比如int* arr = new int[10];,释放时需要用delete[] arr;。此外,C++中的定位newplacement new)允许在已分配的内存上构造对象,这在Java里是没有的。 比较两者的相同点,new在两个语言中都用于动态内存分配,返回堆上的对象或数组。不同点方面,Java的new必须用于对象,基本类型不用;而C++的new可以用于任何类型。内存管理上,Java自动回收,C++手动释放。C++支持操作符重载和定位new,Java不支持这些特性。数组分配时,Java的数组是对象,C++则需要显式使用delete[]。 用户可能还想知道实际应用中的例子,或者为什么会有这样的设计差异。比如,Java的自动垃圾回收是为了简化内存管理,而C++提供了更多底层控制。可能还需要提到异常处理,比如在C++中new失败会抛出std::bad_alloc异常,而Java中会抛出OutOfMemoryError。 需要确保回答结构清晰,分点列出异同,并给出代码示例。同时,按照用户的要求,行内数学公式用$...$,独立公式用$$...$$,但这个问题可能不需要数学公式,所以重点在代码和文字比较。引用部分要检查是否有相关引用标记,但用户提供的引用1是关于操作符重载的,可能与C++的new重载相关,可以引用。引用2是关于文件缓存的题目,可能不相关,所以暂时不用。 总结回答的结构:先概述,再分点比较内存管理、使用范围、操作符重载、数组处理、异常等方面,给出代码示例,最后总结应用场景和设计理念差异。相关问题部分可以生成关于内存管理、操作符重载、设计理念的问题。</think>### Java与C++中`new`关键字的对比 #### 1. **基本功能** - **Java**:`new`用于**动态分配堆内存**并调用构造函数创建对象实例。所有对象必须通过`new`创建,例如: ```java String str = new String("Hello"); // 对象在堆上分配,str为引用 ``` - **C++**:`new`同样用于**堆内存分配**,但返回的是指针,且需要手动释放内存(通过`delete`): ```cpp int* p = new int(5); // 分配一个整数,返回指针 delete p; // 必须手动释放 ``` #### 2. **内存管理** - **Java**:依赖**垃圾回收机制(GC)**自动回收未使用的对象[^1],程序员无需手动释放内存。 - **C++**:需显式调用`delete`释放内存,否则会导致**内存泄漏**。例如: ```cpp int* arr = new int[10]; // 动态数组 delete[] arr; // 必须用delete[]释放 ``` #### 3. **使用范围** - **Java**: - `new`**仅用于对象**(如类实例、数组)。 - 基本类型(如`int`)无需`new`,直接在栈上分配。 ```java int[] arr = new int[5]; // 数组是对象,必须用new ``` - **C++**: - `new`**可用于任何类型**(基本类型、类、结构体)。 - 支持**定位`new`(placement new)**,在预分配内存上构造对象: ```cpp char buffer[100]; MyClass* obj = new (buffer) MyClass(); // 在buffer地址构造对象 ``` #### 4. **操作符重载** - **Java**:**不支持操作符重载**,包括`new`。 - **C++**:允许**重载`new`和`delete`**,实现自定义内存管理策略: ```cpp void* operator new(size_t size) { // 自定义内存分配逻辑 } ``` #### 5. **异常处理** - **Java**:内存不足时抛出`OutOfMemoryError`。 - **C++**:默认抛出`std::bad_alloc`异常,但可通过`new (nothrow)`禁用异常: ```cpp int* p = new (nothrow) int[100]; // 失败返回nullptr ``` #### 6. **代码对比示例 | **场景** | **Java** | **C++** | |----------------------|-----------------------------------|----------------------------------| | 对象创建 | `Object obj = new Object();` | `Object* obj = new Object();` | | 数组分配 | `int[] arr = new int[10];` | `int* arr = new int[10];` | | 内存释放 | 自动GC回收 | `delete obj;`或`delete[] arr;` | ### 总结 - **设计理念**:Java强调**安全性与自动化**(GC),C++注重**灵活性与控制力**(手动内存管理)。 - **应用场景**:Java适合高层应用开发,C++适合系统级或性能敏感场景。
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