C++内存分配揭秘：new操作符::operator new和Placement new的区别

 

在 C++ 中，new 操作符、::operator new 和 placement new 是用于动态内存分配的工具，但它们有不同的用法和行为。以下是它们的区别和用法的详细实例：

1.new操作符

new 操作符用于在堆上动态分配内存，并调用对象的构造函数初始化对象。

#include <iostream>

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        std::cout << "MyClass 构造函数" << std::endl;
    }

    ~MyClass() {
        std::cout << "MyClass 析构函数" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 使用 new 操作符动态分配一个 MyClass 对象
    MyClass* myObject = new MyClass();

    // 使用完后需要手动释放内存
    delete myObject;

    return 0;
}

2.::operator new

::operator new 是 C++ 中的全局函数，用于分配内存，但不会调用对象的构造函数。它返回分配的内存的指针。

#include <iostream>

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        std::cout << "MyClass 构造函数" << std::endl;
    }

    ~MyClass() {
        std::cout << "MyClass 析构函数" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 使用 ::operator new 分配内存
    void* rawMemory = ::operator new(sizeof(MyClass));

    // 在已分配的内存上调用构造函数
    MyClass* myObject = new (rawMemory) MyClass();

    // 使用完后手动调用析构函数
    myObject->~MyClass();

    // 释放内存
    ::operator delete(rawMemory);

    return 0;
}

3. Placement new

Placement new 是使用 new 操作符的变种，允许在预分配的内存上调用构造函数，类似于 ::operator new 的用法。

#include <iostream>

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        std::cout << "MyClass 构造函数" << std::endl;
    }

    ~MyClass() {
        std::cout << "MyClass 析构函数" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 预分配内存
    char buffer[sizeof(MyClass)];

    // 使用 placement new 在预分配的内存上调用构造函数
    MyClass* myObject = new (buffer) MyClass();

    // 使用完后手动调用析构函数
    myObject->~MyClass();

    return 0;
}

区别总结：

• new 操作符：
• 动态分配内存，并调用对象的构造函数。
• 使用 delete 释放内存，并调用对象的析构函数。
• ::operator new：
• 只分配内存，不调用对象的构造函数。
• 使用 ::operator delete 释放内存，不调用对象的析构函数。
• Placement new：
• 使用 new 操作符的变种，在指定的内存位置调用构造函数。
• 需要手动调用析构函数，并在适当时机释放内存。

选择使用哪种方式取决于具体的需求，例如是否需要构造和析构函数的调用，是否需要手动管理内存释放等。