定位new(placement-new)
定位new表达式是在已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象。换句话说就是,现在==空间已经有了,不需要定位new像常规new一样去给申请空间,只需要定位new在已有的空间上调用构造函数构造对象而已==。
定位new的使用格式:
1.new (place_address) type
2.new (palce_address) type (initializer_list)
用法1与用法2的区别在于对象是否需要初始化,其中place_address必须是一个指针,initializer_list是type类型的==初始化列表==。
在实际应用中,定位new一般是配合内存池使用的,因为内存池分配出来的空间没有初始化,因此如果需要在这块内存池分配出来的空间上构造自定义类型的对象,需要使用定位new显式调用构造函数构造目标对象
注意事项
首先,先看个例程
#include <iostream>
#include <string>
#include <new>
using namespace std;
const int BUF = 512;
class JustTesting {
private:
string words;
int number;
public:
JustTesting(const string& s = "Just Testing", int n = 0) {
words = s;
number = n;
cout << words << " constructed" << endl;
}
~JustTesting() { cout << words << " destroyed!" << endl; }
void Show()const { cout << words << " , " << number << endl; }
};
int main() {
char* buffer = new char[BUF];//常规new在堆上申请空间
JustTesting* pc1, * pc2;
pc1 = new (buffer) JustTesting;//定位new
pc2 = new JustTesting("Heap1", 20);//常规new
cout << "Memory block address:\n" << "buffer: " << (void*)buffer << " heap: " << pc2 << endl;
cout << "Memory contents:\n" << pc1 << ": ";
pc1->Show();
cout << pc2 << ": ";
pc2->Show();
JustTesting* pc3, * pc4;
pc3 = new (buffer)JustTesting("Bad Idea", 6);//定位new
pc4 = new JustTesting("Heap2", 10);//常规new
cout<< "Memory contents:\n" << pc3 << ": ";
pc3->Show();
cout << pc4 << ": ";
pc4->Show();
delete pc2;//释放pc2申请的空间
delete pc4;//释放pc4申请的空间
delete[] buffer;//释放buffer指向的空间
cout << "Done!" << endl;
return 0;
}
该例程首先使用常规new创建了一块512字节的内存缓冲区(buffer指向),然后使用new在堆上创建两个JustTesting对象,并且尝试使用定位new在buffer指向的内存缓冲区上创建两个JustTesting对象。最后使用delete释放new分配的内存。以下是该例程的运行结果:
现在来解释一下结果:
1.
Justing Testing constructed是由定位new在内存缓冲区上构造第一个对象时,调用构造函数引发的结果; 2.Heap1 constructed是常规new自己在堆上申请空间,构造第二个对象调用构造函数引发的结果 3.Memory block address:是main函数中第一个cout的结果 4.buffer: 00D117C0 heap: 00D0EE98是main函数中第一个cout的结果,==表明第一个JustTesting对象与第二个JustTesting对象不在同一内存区域== 5.Memory contents:是main函数中第二个cout的结果 6.00D117C0: Just Testing , 0:第三个cout及pc1->Show()的结果,可以发现pc1就是内存缓冲区的地址 7.00D0EE98: Heap1 , 20:第四个cout及pc2->Show()的结果 8.Bad Idea constructed:是由定位new在内存缓冲区上构造第三个对象时,调用构造函数引发的结果; 9.Heap2 constructed:是常规new自己在堆上申请空间,构造第四个对象调用构造函数引发的结果 10.Memory contents:第五个cout的结果 11.00D117C0: Bad Idea , 6:第六个cout及pc3->Show()的结果,可以发现pc3就是内存缓冲区的地址 12.00D0F078: Heap2 , 10:第七个cout及pc4->Show()的结果 13.Heap1 destroyed!:delete pc2引发第二个对象的析构函数引发 14.Heap2 destroyed!:delete pc4引发第四个对象的析构函数引发 15.Done!:最后一个cout的结果
由例程代码及结果分析可以看出:
1.使用定位new创建的对象的地址与内存缓冲区地址一致,说明定位new并没有申请新空间,而构造函数的调用说明定位new的确调用了构造函数。
2.在使用delete回收空间时,可以发现并未回收pc1与pc3,其原因在于pc1与pc3指向的对象位于内存缓冲区,该空间并不是定位new申请,而是常规new申请的,因此我们需要delete[]回收内存缓冲区,而不是delete pc1与delete pc3
3.pc1与pc3一致,说明第一个对象被第三个覆盖!显然,如果类动态地为其成员分配内存,这将引发问题!,所以,==当我们使用定位new创建对象必须自己保证不会覆盖任何不想丢失的数据!==,就这个例程而言,避免覆盖,最简单的做法如下:
pc1 = new (buffer) JustTesting;
pc3 = new (buffer + sizeof(JustTesting)) JustTesting("Better Idea!",6);
4.delete[] buffer并未引发对象的析构!,虽然对象1及3的空间被回收,但对象1与3并未析构!这一点将时刻提醒我们==使用定位new需要自己显式调用析构函数,完成对象的析构!==,但该析构并不能通过delete pc1或delete pc3实现!(==因为delete与定位new不能配合使用!,否则会引发运行时错误!==),只能通过显式析构,如下:
pc3->~JustTesting();
pc1->~JustTesting();
==使用定位new创建对象,显式调用析构函数是必须的,这是析构函数必须被显式调用的少数情形之一!,另有一点!!!析构函数的调用必须与对象的构造顺序相反!切记!!!==
定位new的初次解析到此结束!