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C++中的placement new怎么使用指定内存地址构造对象

P粉602998670

发布： 2025-08-12 11:13:01

原创

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plac++ement new 是 c++ 中用于在指定内存地址构造对象的机制，不分配新内存。它允许在已分配的内存（如栈、堆或内存池）上直接调用构造函数创建对象，适用于内存池管理、嵌入式系统等场景。使用时需注意：1. 手动调用析构函数；2. 确保内存对齐；3. 自行清理内存；4. 使用流程包括预分配内存、构造对象、使用对象、显式析构及释放内存。

C++中的placement new怎么使用指定内存地址构造对象

在C++中，

placement new

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是一种特殊的

new

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表达式，它允许你在已经分配好的内存地址上构造对象。这在一些特定场景下非常有用，比如内存池管理、嵌入式系统开发或者需要精细控制对象生命周期的场合。

什么是 placement new？

简单来说，

placement new

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不会分配新的内存，而是直接在你指定的内存地址上构造对象。标准库头文件

<new>

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中提供了它的定义：

void* operator new(std::size_t, void* ptr) noexcept;

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这个版本的

new

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只是简单地返回传入的指针，不会进行任何内存分配。

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怎么使用 placement new 构造对象？

基本语法如下：

SomeClass* obj = new (buffer) SomeClass(args);

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其中：

```
buffer
```
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是一块已经分配好的内存空间（可以是数组、malloc 分配的内存等）
```
SomeClass(args)
```
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是调用构造函数来初始化这块内存

举个例子：

char storage[sizeof(MyClass)];  // 预留足够空间
MyClass* obj = new (storage) MyClass(10);  // 在storage内存上构造对象

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这样做的好处是：你可以精确控制对象创建的位置，同时避免不必要的动态内存分配。

哪些时候会用到？

常见的使用场景包括：

对象池或内存池管理：预先分配一大块内存，之后反复用 placement new 创建对象。
嵌入式系统或性能敏感代码：避免运行时动态分配带来的不确定性和延迟。
跨平台通信结构体初始化：确保对象按特定内存布局构造，用于网络传输或共享内存。

比如，如果你要从一段二进制数据还原一个对象，也可以先把它放到一个缓冲区里，再用 placement new 构造出来。

使用时需要注意什么？

有几个关键点容易出错，务必注意：

✅ 手动调用析构函数：因为 placement new 没有分配内存，所以只调用
```
delete ptr;
```
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是不会执行析构函数的。你需要显式调用：
```
obj->~MyClass();
```
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⚠️ 内存对齐问题：传给 placement new 的内存必须正确对齐目标类型的对齐要求。否则可能导致未定义行为。可以用
```
alignas
```
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或者
```
std::aligned_storage
```
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来确保对齐。

示例：
```
alignas(MyClass) char storage[sizeof(MyClass)];
```
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? 清理内存责任在你：如果你用的是栈上内存（如上面的例子），那不需要释放；但如果用了 malloc 或 new[]，记得手动释放原始内存。