placement new 如何在指定内存上构造对象

Question

// Default placement versions of operator new.
inline void* operator new(std::size_t, void* __p) _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT
{ return __p; }
inline void* operator new[](std::size_t, void* __p) _GLIBCXX_USE_NOEXCEPT
{ return __p; }

如上，查看gcc中stl的源代码的实现方式。placement new 只是返回__p指针。若

class XX
{
    //define ctor,dctor here
    //data member
};
char buf[sizeof(XX)];
XX* ptr = new(buf) XX();

像上面这样使用placement new,请问XX是如何在那个指定的内存buf上完成构造的呢？明明只是把指针返回了啊。

Answer 1

首先，你这里的调用的placement new不是头文件new中定义的那个placement new。你得写::operator new(...);才行。

然后关于这个placement new，C++标准中有如下声明(C++11)：
18.6.1.3 Placement forms [new.delete.placement]
1 These functions are reserved, a C++ program may not define functions that displace the versions in the Standard C++ library (17.6.4). The provisions of (3.7.4) do not apply to these reserved placement forms of operator new and operator delete.

大意是说，这些函数是保留在那的，不能动，目前没什么用。

Answer 2

new运算符不负责调用构造器。如果你打算调用构造器，需要调用new表达式。

new表达式会先调用new运算符，然后在返回的指针上调用构造器。

前两种new运算符负责分配内存，但是最后一种由于不需要分配内存，但又要保持统一，所以把参数里的指针直接返回。

运算符：

// plain new
void *operator new(size_t);
// nothrow new
void *operator new(size_t, nothrow_t)
// placement new
void *operator new(size_t, void *)

表达式：

//plain new
Type *p = new Type(args);
// nothrow new
Type *p = new(std::nothrow) Type(args);
// placement new
new(p) Type(args);

Answer 3

考虑结构体如何初始化的问题。
只要分配好内存，你就可以把这段内存reinterpret_cast成你想要的类型，这个过程就让类的成员变量有了自己的内存空间，然后再调用这个类型的构造函数就可以了，原理就是这样。你自己也可以手动实现一个placement new