c++ - 如果我直接调用operator new而不使用new表达式并将返回指针类型安全地转换？

Question

您好，我正在阅读 C++ 入门书第 5 版的第 19 章。 'Operator new 和 delete 与 new 和 delete 表达式和位置 new':

AFAIK operator new 和 operator delete 分别分配和释放内存，但不在那里构造对象。另一方面，new-表达式调用operator new来分配内存，在该内存地址中构造一个对象，最后返回一个指向新分配和初始化的对象的指针。

所以为了理解，我尝试了这个:

struct Foo{
    Foo(){std::cout << "Foo()\n";}
    ~Foo(){std::cout << "~Foo()\n";}
    void bar() const{
        std::cout << "Foo::bar()\n";
    }
};

int main(){


    Foo* pf = (Foo*)operator new(sizeof(Foo)); // Foo() is not called! Is it UB?
    pf->bar(); // looks to work fine. Does it really?
    delete pf; // looks fine?


    Foo* pf2 = new Foo{}; // ok Foo() is called 
    pf2->bar(); // OK
    delete pf2; // OK ~Foo() is called

}

正如你在第一个例子中看到的，我直接调用了operator new，我猜后者只分配内存，但不在那里构造对象，最后它返回一个指向void的指针，指向新分配的成员.

所以我没有得到名为 Foo() 的构造函数。现在为什么调用成员函数可以正常工作？ pf->bar()？或者这会产生未定义的行为？

第二个示例 (pf2) 很简单。

• 如果安全且正确，发生了什么？我如何使用未初始化的对象？谢谢!

Answer 1

除非你使用placement new(这基本上是普通new的另一半)，否则不存在Foo对象，所以你不能调用成员函数它。而且，如果你确实使用了placement new，你必须自己调用析构函数:

Foo* pf = new (operator new(sizeof(Foo))) Foo;  // no cast needed
pf->bar();
pf->~Foo();
operator delete(pf);  // analogous, though not equivalent, to std::free