c++ - C++ 中的新增功能

Question

在阅读 C++ Primer Plus 时，我对 placement new 有一些疑问。

书中的示例代码是这样的:

class JustTesting{
private:
  string words;
  int number;
public:
  JustTesting(const string & s = "Just Testing", int n = 0){
    number = n;
    words = s;
    //some code here
  }

  ~JustingTesting(){}
};


char * buffer = new char[BUF];   //get a block of memory
JustTesting *pc1, *pc2;

pc1 = new (buffer) JustTesting;  //Place object in buffer
pc2 = new JustTesting("Heap1",20); //Place object on heap

//some code

JustTesting *pc3, *pc4;

pc3 = new (buffer) JustTesting("Bad Idea", 6);
pc4 = new JustTesting("Heap2", 10);

//some code

delete pc2;   //free Heap1
delete pc4;   //free Heap2

pc3->~JustTesting():   //Does the order of these two destructor call
pc1->~JustTesting();   // matters?

delete[] buffer;       //free buffer

作者说，我们不能用

delete pc1;

或

delete pc3;

删除它们指向的对象，因为 delete 与 new 结合使用，但不能与 placement new 结合使用。例如，指针 pc3 没有收到 new 返回的地址，delete pc3 将导致运行时错误。

问题是: 首先，pc3指向的对象会覆盖pc1指向的对象吗？如果不是，两个不同的对象怎么会留在同一个地址。如果是，为什么我们仍然可以显式调用析构函数(pc1->~JustTesting();) 来释放对象的内存。

问题二:这两个显式析构函数调用的顺序重要吗？

问题三:“指针pc3没有收到new返回的地址”是什么意思？ new返回的地址和assignment给的地址不一样吗？

谢谢!

Answer 1

一切正常，直到……

pc3 = new (buffer) JustTesting("Bad Idea", 6);

这会调用未定义的行为(不是吗？)。您已经在 buffer 中构造了一个类型为 JustTesting 的对象，但您还没有销毁它!同时，您还在同一位置创建了另一个对象。然后，第一个对象被损坏(尽管在标准人看来，它仍然存在于平行宇宙中)。

您不能对指向任何 尚未被operator new 分配(和构造)的指针执行delete。同样，您只能销毁和释放由 operator new[] 使用 operator delete[] 创建的数组。

现在，“placement new”只是一个直接调用构造函数的奇特名称。因此，new(buff) Type(...) 只是调用 Type 的构造函数，将 this 设置为 buff。而且，与上面所说的相似，您只能破坏已构建的内容。

如果您使用自动存储、operator new 或任何其他符合隐式 RAII 的方式负责自动分配、构造和销毁您的对象(或当您指定时应完成)，然后在这样的上下文中调用对象的析构函数将导致析构函数被调用两次，a.k.a 未定义行为。

现在，碰巧你(我再重复一遍好吗？你!)是决定何时以及如何获取对象内存的人，那么环境没有改变猜测何时销毁或释放对象。因此，一旦您显式调用对象的析构函数，曾经包含它的内存就由您负责以某种方式释放，如果有的话。

这样想。 ptr = new X(...) 形式的表达式可以完美地实现为...

ptr = malloc(sizeof(X));
new(ptr) X(...);

operator delete 变成...

ptr->~X();
free(ptr);