realloc и вызов конструктора

Placement new

Существует особая форма оператора new, называемая Placement new. Данный оператор не выделяет память, а получает своим аргументом адрес на уже выделенную каким-либо образом память (например, на стеке или через malloc). Происходит размещение (инициализация) объекта путем вызова конструктора, и объект создается в памяти по указанному адресу.

[11.10] Что такое "синтаксис размещения" new ("placement new") и зачем он нужен?

Есть много случаев для использования синтаксиса размещения для new. Самое простое - вы можете использовать синтаксис размещения для помещения объекта в определенное место в памяти. Для этого вы указываете место, передавая указатель на него в оператор new:


#include <new> // Необходимо для использования синтаксиса размещения
#include "Fred.h" // Определение класса Fred

void someCode()
{
char memory[sizeof(Fred)]; // #1
void* place = memory; // #2

Fred* f = new(place) Fred(); // #3 (смотрите "ОПАСНОСТЬ" ниже)
// Указатели f и place будут равны

// ...
}
В строчке #1 создаётся массив из sizeof(Fred) байт, размер которого достаточен для хранения объекта Fred. В строчке #2 создаётся указатель place, который указывает на первый байт массива (опытные программисты на С наверняка заметят, что можно было и не создавать этот указатель; мы это сделали лишь чтобы код был более понятным [As if - YM]). В строчке #3 фактически происходит только вызов конструктора Fred::Fred(). Указатель this в конструкторе Fred будет равен указателю place. Таким образом, возвращаемый указатель тоже будет равен place.

СОВЕТ: Не используйте синтаксис размещения new, за исключением тех случаев, когда вам действительно нужно, чтобы объект был размещён в определённом месте в памяти. Например, если у вас есть аппаратный таймер, отображённый на определённый участок памяти, то вам может понадобиться поместить объект Clock по этому адресу.

ОПАСНО: Используя синтаксис размещения new вы берёте на себя всю ответственность за то, что передаваемый вами указатель указывает на достаточный для хранения объекта участок памяти с тем выравниванием (alignment), которое необходимо для вашего объекта. Ни компилятор, ни библиотека не будут проверять корректность ваших действий в этом случае. Если ваш класс Fred должен быть выровнен четырёхбайтовой границе, но вы передали в new указатель на не выровненный участок памяти, у вас могут быть большие неприятности (если вы не знаете, что такое "выравнивание" (alignment), пожалуйста, не используйте синтаксис размещения new). Мы вас предупредили.

Также на вас ложится вся ответственность по уничтожения размещённого объекта. Для этого вам необходимо явно вызвать деструктор:


void someCode()
{
char memory[sizeof(Fred)];
void* p = memory;
Fred* f = new(p) Fred();
// ...
f->~Fred(); // Явный вызов деструктора для размещённого объекта
}
Это практически единственный случай, когда вам нужно явно вызывать деструктор.