如何让new操作符不分配内存,只调用构造函数

本文介绍C++中定位放置new(placement new)的概念及其应用场景。通过具体示例展示了如何仅调用构造函数而不分配内存,适用于需要频繁创建和销毁对象的场景,以减少内存分配和释放带来的性能损耗。
 

问题:c++中的new操作符 通常完成两个工作 分配内存及调用相应的构造出世核函数。
请问:
1)如何让new操作符不分配内存,只调用构造函数?
2) 这样的用法有什么用?

解答:(要求new显式调用构造函数,但不分配内存。)

题目要求不能生成内存 还要调用构造函数 说明这个类里面没有对内部操作 但可以对外部操作 比如static的数

摘录:如果我是用new分配对象的,可以显式调用析构函数吗?
可能不行。除非你使用定位放置 new.

class Fred
{public:
      Fred()
      {
            cout<<"fuck";
            }
     
      };
int main()
{
   
    Fred*f=new((void*)10000)Fred();
    system("pause");  
}   其中这个10000可以是任意数,但不能为0


2)
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。  
Line #3 本质上只是调用了构造函数 Fred::Fred()。

*********************************************************

placement new的作用就是:创建对象但是不分配内存,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。

#include <iostream>
#include <new>

const intchunk = 16;
class Foo
{
public :
int val( ) { return _val; }
Foo( ) { _val = 0; }

private :
int_val;
};

//预分配内存,但没有Foo对象
char*buf = new char[ sizeof(Foo) * chunk ];

int
main( void )
{
//在buf中创建一个Foo对象
Foo*pb = new (buf) Foo;

//检查一个对象是否被放在buf中
if ( pb->val() == 0 )
{
cout <<"new expressio worked!" <<endl;
}

//到这里不能再使用pb
delete[] buf;

return 0;
}

### C++ 中 `malloc` 和 `placement new` 的结合使用 在 C++ 中,`malloc` 是一种低级内存分配方式,它仅负责分配原始字节空间而涉及任何构造函数调用。如果需要通过 `malloc` 分配类对象并初始化其状态,则可以通过 **placement new** 来显式调用该类的构造函数。 #### 如何让 `new` 操作符分配内存,只调用构造函数? 为了实现这一目标,可以利用 **placement new** 提供的功能。Placement new 会执行实际的内存分配操作,而是直接在一个已经存在的地址上调用指定类型的构造函数[^2]。以下是具体方法: ```cpp #include <iostream> #include <cstdlib> // malloc, free class MyClass { public: MyClass() { std::cout << "Constructor called." << std::endl; } ~MyClass() { std::cout << "Destructor called." << std::endl; } }; int main() { void* rawMemory = ::operator new(sizeof(MyClass)); // 或者使用 malloc MyClass* obj = new(rawMemory) MyClass(); // 使用 placement new 调用构造函数 obj->~MyClass(); // 手动销毁对象 ::operator delete(rawMemory); // 或者使用 free 释放原始内存 } ``` 上述代码展示了如何通过 `placement new` 在由 `malloc` 或 `operator new` 分配的裸指针上构建对象实例,并随后手动管理生命周期。 --- #### 这种用法的意义是什么? 这种技术的主要用途在于优化性能以及控制更精细的对象布局和行为。例如,在某些场景下可能希望避免频繁地动态申请/释放堆上的新存储区,转而采用预分配的大块缓冲区内存池策略(即所谓的 *memory pool*)。此时就可以借助 placement new 将多个小型对象紧凑放置于同一片连续区域内[^4]。 另外还有一种情况就是当面对一些特殊需求时——比如嵌入式开发环境里严格限制了可用资源总量或者特定硬件平台之上无法支持标准库所提供的高级功能特性等等情形之下也可能需要用到这种方法来进行定制化处理[^3]。 --- ### 结合 `malloc` 实现类对象的构造与析构 下面是一个完整的例子展示如何结合 `malloc` 完成类对象的创建、初始化及其清理过程: ```cpp #include <iostream> #include <cstdlib> class Person { public: Person(const char* name_) : name(name_) { std::cout << "Person constructed with name: " << name << '\n'; } ~Person() { std::cout << "Destroying person named: " << name << '\n'; } private: const char* name; }; int main() { // Step 1: Allocate memory via malloc. void* buffer = std::malloc(sizeof(Person)); if (!buffer) { std::cerr << "Failed to allocate memory.\n"; return EXIT_FAILURE; } try { // Step 2: Use placement-new to construct the object at allocated address. Person* p = new(buffer) Person("John Doe"); // Do something useful here... // Step 3: Explicitly invoke destructor before freeing memory. p->~Person(); } catch (...) { std::free(buffer); throw; } // Finally release the raw memory block back into system heap. std::free(buffer); return EXIT_SUCCESS; } ``` 此程序片段清楚表明即使最初依靠的是非 C++ 风格的方式获取到足够的空间大小之后仍然能够安全有效地运用面向对象机制来填充这些位置从而形成合法有效的实体个体[^1]。 ---
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