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C++的placement new怎么用_C++手动内存构造与对象定位技巧

冰火之心

发布： 2025-11-03 10:57:02

原创

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placement new 是在已分配内存上构造对象的技术，不分配内存仅调用构造函数，需显式调用析构函数，常用于内存池、自定义容器和高性能场景，使用时须确保内存对齐与异常安全。

c++的placement new怎么用_c++手动内存构造与对象定位技巧

placement new 是 C++ 中一种特殊的 new 表达式，用于在已分配的原始内存上构造对象。它不负责分配内存，只负责调用构造函数初始化对象。这个特性在需要精细控制内存管理的场景中非常有用，比如内存池、自定义容器、嵌入式系统或高性能编程。

什么是 placement new

标准的 new 操作符会完成两件事：一是分配足够的内存，二是调用构造函数初始化对象。而 placement new 跳过内存分配步骤，直接在指定地址上调用构造函数。

其基本语法如下：

new (pointer_to_memory) Type(args);

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其中 pointer_to_memory 是一个指向已分配内存的指针，Type 是要构造的对象类型，args 是传递给构造函数的参数。

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手动分配内存并使用 placement new

常见做法是先用 malloc、operator new 或栈内存分配一块原始内存，然后用 placement new 在该内存上构造对象。

示例：

#include <iostream>
#include <new> // 必须包含
<p>struct MyClass {
int value;
MyClass(int v) : value(v) {
std::cout << "构造: " << value << "\n";
}
~MyClass() {
std::cout << "析构: " << value << "\n";
}
};</p><p>int main() {
alignas(MyClass) char buffer[sizeof(MyClass)]; // 栈上分配对齐内存</p><pre class='brush:php;toolbar:false;'>// 使用 placement new 构造对象
MyClass* obj = new (buffer) MyClass(42);

std::cout << "obj->value = " << obj->value << "\n";

// 手动调用析构函数
obj->~MyClass();

return 0;

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}

输出：

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构造: 42
obj->value = 42
析构: 42

注意：placement new 不会分配内存，所以不需要 delete。但必须显式调用析构函数来清理资源。

为什么需要显式调用析构函数

因为对象是在已有内存上构造的，C++ 不会自动知道这块内存何时释放。如果不手动调用析构函数，析构逻辑（如释放成员资源）将不会执行。

例如：

char* raw_mem = new char[sizeof(std::string)];
std::string* str = new (raw_mem) std::string("hello");
<p>// ... 使用 str ...</p><p>str->~basic_string(); // 必须调用，否则可能泄漏
delete[] raw_mem;     // 然后释放原始内存</p>

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