使用placement new处理内存

Question

为了我的学习，我在练习新的安置。最初，我认为placement new将自动管理内存，并且不会使变量重叠，但我认为情况并非如此(请纠正我并强调这一点)。下面的代码似乎在相同的地址位置分配新的变量。

int arr[2] = {};
cout<<arr<<endl;
for(int i = 0; i<2;i++)
{
    int *x = new(arr) int(i);
    cout<<*x<<" "<<x<<endl;
} 

将其更正为下面的代码似乎可以解决问题(有什么建议吗？它是否正确？)

int arr[2] = {};
cout<<arr<<endl;
for(int i = 0; i<2;i++)
{
    int *x = new(arr+i) int(i);
    cout<<*x<<" "<<x<<endl;
}

另外，还有一个疑问，我需要澄清。上面的做法是好的(可能不是因为它可能会在改变循环条件时溢出容器)还是放置新的容器应该只用于一次性分配变量。

如果我想在单个容器中分配变量，而不是一次性地检查边界泄漏，那么使用placement new来分配变量有什么更好的方法。

Answer 1

Placement new对于编写异常安全代码和减少对类型的要求也非常有用，因为您可以将内存分配与对象构造分开。

例如,

new T[size]

分配内存和默认构造大小为T类型的对象。

operator new(sizeof(T) * size)

然而，操作符new只分配内存，不需要T类型的默认构造。然后，您可以使用construction new在分配的内存中构造对象。这很有用，因为有许多类不提供默认构造，而您在第一个示例中无法使用这些构造。

请注意，在使用placement new时，您应该显式调用要销毁的任何对象的析构函数，而不是调用delete。此外，如果您使用操作符new来分配内存，则应该使用操作符delete来释放它。例如。

auto pBlock = operator new(sizeof(T)); // allocate memory for T   
new (pBlock) T(value); // construct T in place
auto pT = static_cast<T*>(pBlock); // convert the pointer to something useful
pT->~T(); // destruct T
operator delete(pBlock); // free memory

Answer 2

你自己已经回答了这个问题，基本上，当你想创建一个对象并告诉它应该使用哪个内存地址时，就会使用placement new。

放置new的典型用法是在共享内存上创建一个对象。

来自：http://www.drdobbs.com/creating-stl-containers-in-shared-memory/184401639

共享内存中的STL容器想象一下在共享内存中放置C++容器，如映射、向量、列表等。将这种强大的通用数据结构放在共享内存中，为IPC使用共享内存的进程配备了一个强大的工具。不需要设计和开发特殊的数据结构来通过共享内存进行通信。此外，STL的全部灵活性都可以用作IPC机制。STL容器在幕后管理自己的内存。将项插入到STL列表中时，列表容器会自动为内部数据结构分配内存，以容纳插入的项。考虑在共享内存中放置一个STL容器。容器本身分配其内部数据结构。在堆上构造STL容器，将容器复制到共享内存中，并确保所有容器的内部内存都指向共享内存区，这是一项不可能完成的任务。

进程A执行以下操作：

//Attach to shared memory
void* rp = (void*)shmat(shmId,NULL,0);
//Construct the vector in shared
//memory using placement new
vector<int>* vpInA = new(rp) vector<int>*;
//The vector is allocating internal data
//from the heap in process A's address
//space to hold the integer value
(*vpInA)[0] = 22;
Process B does the following:
vector<int>* vpInB =
  (vector<int>*) shmat(shmId,NULL,0);

//problem - the vector contains internal 
//pointers allocated in process A's address 
//space and are invalid here 
int i = *(vpInB)[0];

Answer 3

整个布局的要点是完全绕过C++的内存管理。一个“普通的”new会分配必要的内存，然后初始化它。placement new初始化你指定的地址，并假定它可以覆盖那个内存。你几乎永远不需要替换new！

您可能希望使用替换new的典型情况是与应用程序无法控制的内存进行交互。这有时会发生在嵌入式系统或其他低级编程任务中。