我们真的需要放置新表达式吗？

Question

我试图理解C++ 中的放置新表达式。

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这个 Stack Overflow 答案指出，这T* p = new T(arg);相当于

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void* place = operator new(sizeof(T));  // storage allocation\nT* p = new(place) T(arg);               // object construction\n

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这delete p;相当于

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p->~T();             // object destruction\noperator delete(p);  // storage deallocation\n

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为什么我们需要在对象构造中放置 new 表达式T* p = new(place) T(arg);，\xe2\x80\x99t 与以下等价吗？

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T* p = (T*) place;\n*p = T(arg);\n

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Answer 1

首先要注意的是，这*p = T(arg);是一个作业，而不是一个构造。

现在让我们阅读标准（[basic.life]/1）：

...类型对象的生命周期T从以下时间开始：

• T获得具有正确对齐方式和类型大小的存储，并且
• 其初始化（如果有）已完成（包括空初始化）

对于一般类型T，如果使用放置，初始化可能已经完成new，但事实并非如此。正在做

void* place = operator new(sizeof(T));
T* p = (T*)place;

不开始 的生命周期*p。

同一部分内容如下（[basic.life]/6）：

...在对象的生命周期开始之前，但在分配该对象将占用的存储空间之后...任何表示该对象将...所在的存储位置的地址的指针都可以使用，但只能使用以有限的方式。... 如果出现以下情况，则程序具有未定义的行为： ...

• 指针用于访问非静态数据成员或调用对象的非静态成员函数，...

operator=是一个非静态成员函数，执行*p = T(arg);，相当于p->operator=(T(arg))，会导致未定义的行为。

一个简单的示例是包含一个指针作为数据成员的类，该指针在构造函数中初始化并在赋值运算符中取消引用。如果没有放置，new则不会调用构造函数，并且该指针不会被初始化（完整示例）。