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c++放置新与重载新

发布于 2024-10-10 18:03:57 字数 369 浏览 3 评论 0原文

SO 上的许多问题都询问有关 C++ 的放置新功能（示例 1，示例 2）为什么使用它。许多答案都说 - 自定义分配对象，例如在预先分配的空间中。

但问题是 - 为什么需要为此放置新的位置？仅仅为类重载运算符 new 还不够吗？通过类的重载运算符 new，我可以精确控制从何处获取内存 - 就像调用自定义分配器一样。那么为什么我需要为此目的安置新的呢？

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橪书 2024-10-17 18:03:58

放置新

最好的例子是考虑 std::vector

std::vector 如何将新项目放入数组中？

当您将新元素添加到向量的末尾时，它必须使用新的放置。

class MyVector
{
    char*  data;
    size_t size;

    MyVector() : size(0), data(new char[1000]) {}

    // Placement new copy construction of element into array.
    void push_back(T const& t) { new (data + (sizeof(T) * size)) T(t); ++size;}
};

请记住，您不能使用赋值或简单复制，因为该元素尚未存在于数组中（即内存空间还不是 T（其值未定义）），因此您必须 new 来在数组中创建一个新的 T 对象大批。

因此，可以将放置 new 视为创建容器对象的一种方法。您可以分配比容器所需更多的空间（而不是初始化它）。然后使用placement new 在添加元素时对其进行初始化。

重载 new

重载 new 允许您控制对象具有动态存储持续时间时使用的空间。也许您预期的使用模式不属于正常使用模式，并且您想要优化创建/销毁。也许您希望构建自己的垃圾收集（针对特定类型）。

主要区别在于：

重载 new 控制“动态存储持续时间”对象的空间创建。
Placement new 可用于动态和自动存储持续时间对象（我认为也是静态的）。并用于外部管理对象。

概述：

两者都是该语言的极端情况，很少在普通代码中使用（我想我在 15 年内编写了 2 个新的重载和一个使用新放置的类（对于真正的生产代码/不包括实验和测试）。

当您需要在现实生活中使用这些构造时，您将已经与经验丰富的团队合作了几年，可以验证您的设计。

Placement New

Best example is to think about std::vector

How does std::vector put new items into an array?

When you add a new element to the end of an vector it must use placement new.

class MyVector
{
    char*  data;
    size_t size;

    MyVector() : size(0), data(new char[1000]) {}

    // Placement new copy construction of element into array.
    void push_back(T const& t) { new (data + (sizeof(T) * size)) T(t); ++size;}
};

Remember you can not use assignment or a simple copy because the element does not yet exist in the array (ie the memory space is not yet a T (its value is not defined)) so you must new to create a new T object in the array.

So think of placement new as a means of creating container objects. You can allocate more space than required for the container (and not initialize it). Then use placement new to initialize the elements as they are added.

Overload new

Overloading new allows you to control the space used when object have dynamic storage duration. Maybe your expected usage patterns do not fall under the normal usage patterns and you want to optimize creation/destruction. Maybe you want you want to build your own garbage collection (for a particular type).

The main different is that:

Overloading new controls the creation of space for 'dynamic storage duration` objects.
Placement new can be used for both dynamic and automatic storage duration objects (I suppose static as well). And is used externally to manage objects.

Overview:

Both are corner cases for the language and rarely used in normal code (I think I have written 2 new overloads and one class that uses placement new (for real production code/ does not include experiments and testing) in 15 years).

By the time you need to use these constructs in real life you will have been working with an experienced team for a couple of years that can validate your design.

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蓝色星空 2024-10-17 18:03:58

您认为两者都可以用于解决同一类别的问题是正确的，但您缺少的是运算符 new 重载是侵入性的（分配策略在对象中），而放置 new 则不是't（分配策略完全独立）。

Martin York 的回答在这方面提供了一个很好的例子：std::vector 拥有自己的分配策略，而不对类型 T 添加任何要求。

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拿命拼未来 2024-10-17 18:03:58

就像其他发帖者在上面的链接中所说的那样，placement new 会将一个对象放置在已经分配的内存上。

类（或全局）的重载运算符 new 将始终从空闲列表（malloc 或 new）中获取内存。当然，自定义分配器可以重载 new 运算符，使其在内部使用新的放置。

但无论如何我不明白operator new 如何能够替代“placement new”。 :-)

另外，由于这个问题的主题有关键字“versus”，我认为它们是placement new和operator new之间比较的概念。认识到这一点，请注意，通过放置 new 分配的对象需要一种不同的“销毁”策略：必须手动调用该对象的析构函数。（当程序员被强制手动调用析构函数时，这是该语言中唯一发生的情况）。在重载的operator new的情况下，如果程序员提供了重载的delete，那么将会调用重载的delete。不过，这里没有强制要求手动调用析构函数：一个简单的“删除 obj;”就可以解决问题。

很抱歉回答很冗长，但我希望你明白这一点。

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