【转】c++中placement new操作符

new：指我们在C++里通常用到的运算符，比如A* a = new A;  对于new来说，有new和::new之分，前者位于std

operator new()：指对new的重载形式，它是一个函数，并不是运算符。对于operator new来说，分为全局重载和类重载，全局重载是void* ::operator new(size_t size)，在类中重载形式 void* A::operator new(size_t size)。还要注意的是这里的operator new()完成的操作一般只是分配内存，事实上系统默认的全局::operator new(size_t size)也只是调用malloc分配内存，并且返回一个void*指针,而构造函数的调用(如果需要)是在new运算符中完成的。

 

A* a = new A；

我们知道这里分为两步：1.分配内存，2.调用A()构造对象。事实上，分配内存这一操作就是由operator new(size_t)来完成的，如果类A重载了operator new，那么将调用A::operator new(size_t )，如果没有重载，就调用::operator new(size_t )，全局new操作符由C++默认提供。因此前面的两步也就是：1.调用operator new 2.调用构造函数

 

operator new有三种形式：

 

throwing (1)	void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc);
nothrow (2)	void* operator new (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) throw();
placement (3)	void* operator new (std::size_t size, void* ptr) throw();

 

(1)(2)的区别仅是是否抛出异常，当分配失败时，前者会抛出bad_alloc异常，后者返回null，不会抛出异常。它们都分配一个固定大小的连续内存。

用法示例：

A* a = new A; //调用throwing(1)

A* a = new(std::nothrow) A; //调用nothrow(2)

(3)是placement new，它也是对operator new的一个重载，定义于<new>中，它多接收一个ptr参数，但它只是简单地返回ptr.它可以实现在ptr所指地址上构建一个对象(通过调用其构造函数)，这在内存池技术上有广泛应用。

它的调用形式为：new(p) A; 前面说到，new运算符都会调用operator new，而这里的operator new(size_t, void*)并没有什么作用（因为内存已经分配好），真正起作用的是new运算符的第二个步骤：在p处调用A构造函数。这里的p可以是动态分配的内存，也可以是栈中缓冲，如char buf[100]; new(buf) A();

 

http://blog.csdn.net/wudaijun/article/details/9273339

 

placement new是operator new的一个标准、全局的版本，它不能被自定义的版本代替（不像普通的operator new和operator delete能够被替换成用户自定义的版本）。

它的原型如下：

void *operator new( size_t, void *p ) throw()  { return p; }

首先我们区分下几个容易混淆的关键词：new、operator new、placement new

new和delete操作符我们应该都用过，它们是对堆中的内存进行申请和释放，而这两个都是不能被重载的。要实现不同的内存分配行为，需要重载operator new，而不是new和delete。

看如下代码：

class MyClass {…};

MyClass * p=new MyClass;

这里的new实际上是执行如下3个过程：

1调用operator new分配内存；

2调用构造函数生成类对象；

3返回相应指针。

operator new是可以重载的，一般在类中进行重载。如果类中没有重载operator new，那么调用的就是全局的::operator new来完成堆的分配。

placement new是operator new的一个重载版本，只是我们很少用到它。如果你想在已经分配的内存中创建一个对象，使用new是不行的。也就是说placement new允许你在一个已经分配好的内存中（栈或堆中）构造一个新的对象。原型中void*p实际上就是指向一个已经分配好的内存缓冲区的的首地址。

我们知道使用new操作符分配内存需要在堆中查找足够大的剩余空间，这个操作速度是很慢的，而且有可能出现无法分配内存的异常（空间不够）。placement new就可以解决这个问题。我们构造对象都是在一个预先准备好了的内存缓冲区中进行，不需要查找内存，内存分配的时间是常数；而且不会出现在程序运行中途出现内存不足的异常。所以，placement new非常适合那些对时间要求比较高，长时间运行不希望被打断的应用程序。

使用方法如下：

1. 缓冲区提前分配

可以使用堆的空间，也可以使用栈的空间，所以分配方式有如下两种：

class MyClass {…};  char *buf=new char[N*sizeof(MyClass)+ sizeof(int) ] ; 或者char buf[N*sizeof(MyClass)+ sizeof(int) ];

2. 对象的构造

MyClass * pClass=new(buf) MyClass;

3. 对象的销毁

一旦这个对象使用完毕，你必须显式的调用类的析构函数进行销毁对象。但此时内存空间不会被释放，以便其他的对象的构造。

pClass->~MyClass();

4. 内存的释放

如果缓冲区在堆中，那么调用delete[] buf;进行内存的释放；如果在栈中，那么在其作用域内有效，跳出作用域，内存自动释放。

/*
在类中重载operator new,输出:
call A::operator new
call A constructor
call A destructor
*/
class A
{
public:
    A()
    {
        std::cout << "call A constructor" << std::endl;
    }

    ~A()
    {
        std::cout << "call A destructor" << std::endl;
    }
    void* operator new(size_t size)
    {
        std::cout << "call A::operator new" << std::endl;
        return malloc(size);
    }
};

int main()
{
    A *p = new A;
    delete p;

    system("pause");
    return 0;
}

/*
在全局重载operator new,输出:
call global operator new
call A constructor
call A destructor
*/
void* ::operator new(size_t size)
{
    std::cout << "call global operator new" << std::endl;
    return malloc(size);
}
class A
{
public:
    A()
    {
        std::cout << "call A constructor" << std::endl;
    }

    ~A()
    {
        std::cout << "call A destructor" << std::endl;
    }
};

int main()
{
    A *p = new A;
    delete p;

    system("pause");
    return 0;
}