用途:在C++中的预定位置构造对象

Use of : Construction of objects at predetermined location in C++

本文关键字：位置 定位 对象 C++ 用途      更新时间：2023-10-16

在C++中的预定位置构造对象有什么用？

以下代码说明了在预定位置的施工-

void *address = (void *) 0xBAADCAFE ;
MyClass *ptr = new (address) MyClass (/*arguments to constructor*/) ;

这最终会在预定的"地址"创建MyClass的对象。（假设地址指向的存储空间足够大，可以容纳MyClass对象）。

我想知道在内存中这样预先确定的位置创建对象的用途。

一个新放置很有用的场景是：

您可以预先分配一次大缓冲区，然后使用多个放置new运算符
这会给你更好的性能（你不需要每次都重新分配）和更少的碎片内存（当你需要小内存块时）。这通常是std::vector实现所使用的。

缺点是，您必须手动管理分配的内存。由放置new分配的对象一旦不再需要，就需要显式析构函数调用。

考虑到为瓶颈分析您的应用程序始终是可取的，而不是跑到新的位置进行预优化。

主要有两种情况：

第一种情况是，例如在嵌入式系统中，必须在给定的已知位置构造对象。

第二种情况是，出于某种原因，您希望以默认以外的方式管理内存。

在C++中，像pA = new(...) A(...)这样的表达式做两件连续的事情：

  1. 调用void* operator new(size_t, ...)函数，然后
  2. 调用CCD_ 6

由于调用new是调用A:：A（）的唯一方法，因此向new添加参数可以专门化不同的内存管理方式。最琐碎的是"使用通过其他方式获得的内存"。

当分配和施工需要分开时，这种方法很好。典型的情况是std::allocator，其目的是为给定的数量分配未初始化的内存，而对象构造发生在稍后。

例如，在std::vector中会发生这种情况，因为它必须分配一个通常比实际size宽的capacity，然后在已经存在的空间中构造对象作为push_back。

事实上，默认的std:：allocater实现，当asket分配n个对象时，会执行return reinterpret_cast<T*>(new char[n*sizeof(T)])，因此分配空间，但实际上不构造任何内容。

承认std:：vector存储：

T* pT;  //the actual buffer
size_t sz; //the actual size
size_t cap; //the actual capacity
allocator<T> alloc;

push_back的实现可以是：

void vector<T>::push_back(const T& t)
{
   if(sz==cap)
   {
       size_t ncap = cap + 1+ cap/2; //just something more than cap 
       T* npT = alloc.allocate(ncap); 
       for(size_t i=0; i<sz; ++i) 
       {
          new(npT+i)T(pt[i]); //copy old values (may be move in C++11)
          pt[i].~T(); // destroy old value, without deallocating
       }
       alloc.deallocate(pt,cap);
       pT = npT; 
       cap = ncap;
       // now we heve extra capacity       
   }
   new(pT+sz)T(t); //copy the new value
   ++sz; //actual size grown
}

本质上，需要将分配（与整个缓冲区相关）与元素的构建（必须在现有缓冲区中进行）分开。

通常在嵌入式或驱动程序代码中使用预先确定的位置，其中一些硬件通过特定的地址范围进行寻址。

但在这种情况下，该地址的存储不用于访问，或者更好的是，它不是有意的（或者最好不必用于访问，因为你不知道新操作员正在使用它），因为稍后会执行新操作。

您使用它作为初始化值（new并没有真正更改它）。我想到了两个目的：首先，如果你后来忘记了一个新的，你会立即在调试器中看到你的魔法地址（即在本例中为0xBAAADCAFE）。

其次，您可以在摆弄新操作符并需要init值的情况下使用，这样您就可以调试它（例如，您可以看到更改）。

或者你已经修改了你的新操作符，它用这个神奇的数字做任何事情（例如，你可以用它进行调试，或者，像上面提到的那样，真正使用特定地址的内存用于某些硬件），在不同的分配方法之间切换。。。

EDIT：在这种情况下，要想回答正确，需要查看新操作员的实际操作，您应该检查新闻源代码。

当您通过将一个长的DWORD、DWORD_PTR或其他大小的指针作为参数传递给函数来知道类的地址，并且需要重建该类的副本以供O-O使用时，这种特殊行为非常有用。

或者，这也可以用于在预先分配的内存或您确定为静态的位置中创建类（即：您正在将应用程序与一些古老的ASM库链接）。

自定义分配器、实时（此处无锁）和性能。

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