c++中placement new怎么用_c++原地构造函数【深度】

placement new 是在已分配内存上显式调用构造函数的 new 重载形式，不分配内存、不管理生命周期；必须手动对齐、构造、析构，且不能用 delete 释放。

placement new 是什么，不是什么

placement new 不是“原地构造函数”，它只是 new 的一个重载形式，用于在**已分配的内存地址上显式调用构造函数**。它不分配内存，也不管理生命周期——这两件事必须由你手动负责。常见误解是把它当成“替代 new 的安全方式”或“自动内存复用工具”，其实它更像一把裸露的扳手：能拧紧螺丝，但拧错位置会崩牙。

怎么写 placement new 调用，参数和类型必须严格匹配

标准写法是：new (ptr) T(args...)，其中 ptr 是类型为 T* 或可隐式转为 T* 的指针（注意不是 void* 直接传），T 必须有可访问的构造函数。编译器不会帮你做对齐检查或大小验证。

常见错误：

• char buf[100]; new (buf) std::String("hello"); —— 错！buf 是 char*，而 std::string 构造需要 std::string* 语义地址，虽能编译但触发未定义行为（UB）
• 正确写法：new (static_cast(buf)) std::string("hello"); 或更安全地用 std::align 对齐后传 void*
• 若 T 是带对齐要求的类型（如 std::max_align_t 或 AVX 类型），而 buf 未按需对齐，placement new 后访问对象直接 UB

析构必须手动调用，且顺序不能反

用 placement new 构造的对象，delete 无效，也不会自动调用析构函数。你必须显式写 obj.~T()。漏掉这步，资源泄漏（如文件句柄、堆内存）几乎必然发生；调早了（比如在对象还在用时就析构），也是 UB。

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典型场景（如对象池）：

char pool[4096]; auto* p = new (pool) MyType(123); // 构造 // ... 使用 p ... p->~MyType(); // 必须显式析构，不能省 // 此时 pool 内存仍可用，但对象已销毁

注意：p->~MyType() 和 (*p).~MyType() 等价，但不能写成 delete p —— 它没走 operator delete，会 crash 或静默损坏堆。

和 operator new(size_t, void*) 的关系别搞混

placement new 能工作，是因为标准库提供了这个全局重载：void* operator new(std::size_t, void* p) noexcept，它只返回 p，不做任何事。你不能删掉它，也不能自己重定义它（否则违反 ODR）。如果自定义了类专属的 operator new(size_t, void*)，那它会被优先调用——但绝大多数情况不需要，也容易引入二义性。

真正要小心的是：如果你在模板里泛化使用 placement new，而 T 重载了带 void* 参数的 operator new，行为可能偏离预期。稳妥做法是强制走全局版本：::new (ptr) T(...)。

对齐、异常、noexcept 都得自己兜底——标准 placement new 不抛异常，但 T 的构造函数可能抛。没捕获的话，对象处于“半构造”状态，析构函数不会被调用，极易泄漏。