C++中new、operator new和placement new的区别

在C++中，new是一个操作符，用于动态分配内存并在其中构造对象。operator new是一个函数，用于在堆上分配内存，但不会构造对象。而placement new是一个特殊版本的new，它允许在预定的内存地址上构造对象。

具体来说，new操作符执行以下步骤：

1. 分配内存：从堆上分配足够的内存来存储对象。

2. 构造对象：调用对象的构造函数，将对象初始化为默认值。

3. 返回指针：返回指向新分配的内存的指针。

而operator new函数仅执行第一步，它不会调用构造函数，因此需要手动调用构造函数来初始化对象。例如：

int* p = static_cast<int*>(operator new(sizeof(int))); // 分配内存
new (p) int(42); // 在分配的内存上构造一个int对象

placement new是一种特殊版本的new，它允许在预定的内存地址上构造对象。它需要提供一个指向预分配内存的指针，然后在该内存上调用构造函数。例如：

char buf[sizeof(int)]; // 预分配内存
int* p = new (buf) int(42); // 在预分配的内存上构造一个int对象

需要注意的是，对于使用placement new构造的对象，必须手动调用析构函数和operator delete函数来清理内存。例如：

p->~int(); // 调用析构函数
operator delete(p); // 释放内存

相关问题

C++ operator new

C++中的`operator new`是一个用于动态分配内存的函数。它的原型如下：

void* operator new(std::size_t size);```

其中，`std::size_t`是一个无符号整数类型，表示要分配的内存大小。`operator new`会在堆上分配一块大小为`size`的内存，并返回指向该内存块的指针。

如果分配失败，`operator new`会抛出一个`std::bad_alloc`异常。

需要注意的是，`operator new`只负责分配内存，不会调用构造函数初始化对象。如果需要在分配内存的同时调用构造函数，可以使用`placement new`。

C++中operator new[]的用法

`operator new[]` 是 C++ 中用于动态分配数组的运算符。它的语法如下：

void* operator new[](std::size_t size);
void* operator new[](std::size_t size, std::align_val_t alignment);

第一个函数会分配 `size` 字节大小的连续内存空间，返回一个指向该内存空间的指针。如果分配失败，会抛出 `std::bad_alloc` 异常。

第二个函数除了分配 `size` 字节大小的内存空间外，还会保证该内存空间的对齐方式满足 `alignment` 参数所指定的要求。如果无法满足对齐要求，则会抛出 `std::bad_alloc` 异常。

`operator new[]` 会在内存空间中构造对象，但不会调用对象的构造函数。如果需要在内存空间中构造对象，需要调用 `placement new` 运算符。

例如，以下代码演示了如何使用 `operator new[]` 分配一个 `int` 类型的数组：

int* p = new int[10];

注意，使用 `operator new[]` 分配的内存空间必须使用 `operator delete[]` 进行释放，否则会导致内存泄漏。例如：

delete[] p;

此外，如果需要自定义 `operator new[]` 和 `operator delete[]`，可以参考以下示例：

void* operator new[](std::size_t size) {
    // 在堆上分配内存空间
    void* ptr = std::malloc(size);
    if (ptr == nullptr) {
        // 分配失败，抛出异常
        throw std::bad_alloc();
    }
    return ptr;
}

void operator delete[](void* ptr) noexcept {
    // 释放内存空间
    std::free(ptr);
}