什么是C++的placement delete 与placement new配对的特殊用法

plac++ement new和placement delete用于在c++中实现精细的内存管理，允许在指定内存地址构造和析构对象而不自动释放内存。1. placement new通过在已有内存上调用构造函数创建对象；2. placement delete通过显式调用析构函数销毁对象，但不释放内存；3. 常用于自定义内存分配、性能优化、嵌入式系统和对象复用场景；4. 使用时需手动调用析构函数并确保内存释放，避免泄漏；5. 可结合raii技术封装管理流程以提升安全性。

Placement delete和placement new是C++中一对比较特殊的概念，它们主要用于在特定内存地址上构造和析构对象。配对使用可以实现更精细的内存管理，尤其是在处理自定义内存分配器或需要复用内存的场景下。

Placement new 允许你在预先分配好的内存上构造对象，而placement delete 则允许你在不释放内存的情况下析构对象。

Placement new 的本质是在已分配的内存上调用对象的构造函数。它并不分配新的内存，而是直接在指定的内存地址上“放置”对象。

立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；

#include 
#include  // 必须包含这个头文件

class MyClass {
public:
    MyClass(int value) : data(value) {
        std::cout << "Constructor called, data = " << data << std::endl;
    }
    ~MyClass() {
        std::cout << "Destructor called, data = " << data << std::endl;
    }
    int data;
};

int main() {
    // 1. 分配原始内存
    void* buffer = operator new(sizeof(MyClass));

    // 2. 使用 placement new 在 buffer 上构造 MyClass 对象
    MyClass* obj = new (buffer) MyClass(42); // 注意这里的 new 语法

    // 3. 使用对象
    std::cout << "Object data: " << obj->data << std::endl;

    // 4. 使用 placement delete 析构对象 (显式调用析构函数)
    obj->~MyClass();

    // 5. 释放原始内存
    operator delete(buffer);

    return 0;
}

Placement delete 是与 placement new 配合使用的，用于在不释放内存的前提下，调用对象的析构函数。 它并不是一个真正的 delete 运算符重载，而是一种显式调用析构函数的方式。

#include 
#include 

class MyClass {
public:
    MyClass(int value) : data(value) {
        std::cout << "Constructor called, data = " << data << std::endl;
    }
    ~MyClass() {
        std::cout << "Destructor called, data = " << data << std::endl;
    }
    int data;
};

// 自定义 placement delete (可选)
void operator delete(void* ptr, MyClass* obj) {
    std::cout << "Custom placement delete called" << std::endl;
    obj->~MyClass(); // 显式调用析构函数
    operator delete(ptr); // 释放内存 (如果需要)
}


int main() {
    // 1. 分配原始内存
    void* buffer = operator new(sizeof(MyClass));

    // 2. 使用 placement new 在 buffer 上构造 MyClass 对象
    MyClass* obj = new (buffer) MyClass(42);

    // 3. 使用对象
    std::cout << "Object data: " << obj->data << std::endl;

    // 4. 显式调用析构函数 (相当于 placement delete)
    obj->~MyClass(); // 或者使用自定义的 placement delete (如果定义了)
    // delete obj; //错误！不能这样使用 delete

    // 5. 释放原始内存
    operator delete(buffer);

    return 0;
}

何时使用 placement new 和 placement delete？

• 自定义内存管理： 当你需要控制对象的内存分配和释放时，例如使用内存池或自定义分配器。
• 性能优化： 在某些情况下，避免频繁的内存分配和释放可以提高性能。 Placement new 允许你复用已分配的内存。
• 嵌入式系统： 在资源受限的嵌入式系统中，精细的内存管理至关重要。
• 对象复用： 在特定内存区域上反复创建和销毁对象，而不需要释放内存。

Placement new 和普通 new 的区别？

普通 new 负责两件事：分配内存和构造对象。 placement new 只负责在已分配的内存上构造对象，不分配内存。 普通 delete 负责析构对象和释放内存。 placement delete (实际上是显式调用析构函数) 只负责析构对象，不释放内存。

Musico

Musico 是一个AI驱动的软件引擎，可以生成音乐。 它可以对手势、动作、代码或其他声音做出反应。

下载

// 普通 new
MyClass* obj = new MyClass(42); // 分配内存 + 构造对象
delete obj; // 析构对象 + 释放内存

// placement new
void* buffer = operator new(sizeof(MyClass)); // 分配内存 (单独操作)
MyClass* obj = new (buffer) MyClass(42); // 只构造对象
obj->~MyClass(); // 只析构对象
operator delete(buffer); // 释放内存 (单独操作)

如何避免 placement new 造成的内存泄漏？

使用 placement new 时，需要特别小心，确保正确地调用析构函数，并释放分配的内存。 忘记调用析构函数会导致资源泄漏，忘记释放内存会导致内存泄漏。

可以使用 RAII (Resource Acquisition Is Initialization) 技术来管理内存和对象的生命周期。 例如，可以创建一个封装 placement new 和 placement delete 操作的类，在类的析构函数中自动调用析构函数和释放内存。

#include 
#include 

class MyClass {
public:
    MyClass(int value) : data(value) {
        std::cout << "Constructor called, data = " << data << std::endl;
    }
    ~MyClass() {
        std::cout << "Destructor called, data = " << data << std::endl;
    }
    int data;
};

class PlacementNewWrapper {
public:
    PlacementNewWrapper(size_t size) : buffer(operator new(size)), object(nullptr), size(size) {}

    template 
    T* construct(Args&&... args) {
        object = new (buffer) T(std::forward(args)...);
        return static_cast(object);
    }

    ~PlacementNewWrapper() {
        if (object) {
            static_cast(object)->~MyClass(); // 显式调用析构函数
        }
        operator delete(buffer); // 释放内存
    }

private:
    void* buffer;
    void* object;
    size_t size;
};

int main() {
    PlacementNewWrapper wrapper(sizeof(MyClass));
    MyClass* obj = wrapper.construct(42);

    std::cout << "Object data: " << obj->data << std::endl;

    // 析构函数和内存释放会在 wrapper 析构时自动完成
    return 0;
}

自定义 placement delete 的作用是什么？

虽然 placement delete 并非必需，但你可以自定义它来执行一些额外的清理工作，或者在特定的条件下才释放内存。 自定义 placement delete 的原型如下：

void operator delete(void* ptr, MyClass* obj);

第一个参数是指向已分配内存的指针，第二个参数是指向已构造对象的指针。 在自定义 placement delete 中，你可以选择是否调用对象的析构函数，以及是否释放内存。 需要注意的是，如果定义了自定义的 placement delete，那么在析构对象时，编译器会自动调用它，而不是简单地调用 obj->~MyClass()。

总的来说，placement new 和 placement delete 提供了一种更底层的内存管理方式，但也需要开发者更加小心地处理对象的生命周期和内存释放，以避免潜在的错误。