使用placement new c++后释放内存

Question

我试图解决在编程 ESP8266 MCU 时遇到的一个问题，我基本上需要将一个对象声明为全局对象，这样就不会导致用户发送 HTTP 请求时其中一个库执行的回调问题，但我还需要等到从 EEPROM 获得一些数据后才能调用构造函数，因此很多人告诉我应该使用placement new，它非常适合我想要做的事情。但仍有一些我不明白的地方：在我调用该对象的构造函数之后，因为它是全局声明的，并且我试图保留它，我不应该通过调用析构函数来删除它，但我应该删除第一个我用来保存对象的指针（我不完全确定我的措辞是否正确）？

class display{
    public:
    display(int b){
        std::cout<<"the value of a: "<<b;
    }
};

char *memory= new char[sizeof(display)];
display *obj;

int main(){
    int a=69;
    obj=new(memory) display(a);

    return 0;
}

这或多或少是我在 ESP 代码中所做的事情（没有所有其他内容，但就我尝试对新的放置所做的事情而言是相同的）。我的问题是，在有人做了类似的事情之后，如果我删除*内存会导致问题还是没有必要？

Answer 1

这里不需要分配new。您只需要确保有一个足够大小和对齐的数组：

alignas(display) std::byte memory[sizeof(display)];
display *obj = nullptr;

（std::byte您可以使用unsigned char，但我认为std::byte，自 C++17 起可用，可以更好地表达原始内存存储的意图。）

然后构造对象

obj = new(memory) display(a);

当不再需要它时，显式调用它的析构函数：

obj->~display();

在这种情况下不需要delete。根据您的方法，如果您不打算在析构函数调用之后重用它，则在析构函数调用之后需要额外的内存来释放第一个分配的内存（您可以 在循环中使用placement-new构造一个新的内存来执行此操作））。请注意，您需要调用 on和on的析构函数。这是不可互换的。是指向分配的内存块的指针和指向嵌套在其中的对象的指针。前者是通过 allocate 进行分配的，因此是必需的，而后者仅是通过（非分配的）placement-new 创建的，因此只需要显式的析构函数调用。delete[] memory;newdisplayobjdelete[]memorymemoryobjnew[]delete[]

当然，你可以考虑是否真的需要析构函数调用。如果display不包含任何需要清理的资源，那么您可以跳过它，尽管我会安全地调用它，以防万一稍后display会更改。

此外，自 C++17 以来的标准库将所有这些实现为std::optional. 如果您可以使用它，请执行以下操作：

std::optional<display> obj;
// obj is now empty, can be tested with `if(obj)`

obj.emplace(/* constructor arguments */);
// obj now contains a display that can be accessed like a pointer with * and ->

// destructor of obj will take care of correctly destroying the display

emplace也可以多次调用以用display新的替换（并调用旧的析构函数），或者.reset()可以用于显式清空optional.

如果您没有可用的 C++17，则std::unique_ptr可以以类似的方式使用 a，只不过它将使用堆 allcoation，但std::optional它不会，并且std::unique_ptr即使是也不可复制display，而 whilestd::optional将是。

std::optional<display> obj;
// obj is now empty, can be tested with `if(obj)`

obj = std::make_unique<display>(/* constructor arguments */);
// obj now contains a display that can be accessed like a pointer with * and ->

// destructor of obj will take care of correctly destroying the display

obj也可以以这种方式重新分配多次，或者用= nullptr;或重置.reset()，在任何一种情况下，它都会display像这样std::optional做一样正确地销毁任何东西。