🤔 Что такое placement new?

placement new – это специальная форма оператора new, которая размещает объект в уже выделенной памяти вместо того, чтобы выделять её заново.
placement new
НЕ выделяет память (мы сами передаём адрес).
Просто вызывает конструктор в указанном месте.

void* ptr = malloc(sizeof(int));   // Выделяем память вручную
int* num = new(ptr) int(42);       // Размещаем объект в этой памяти

Синтаксис placement new

new (адрес) Type(аргументы конструктора);

адрес – указатель на уже выделенную память.
Type(аргументы конструктора) – объект создаётся в этом месте.

#include <iostream>

int main() {
    char buffer[sizeof(int)];  // Буфер памяти (размер как у int)

    int* p = new (buffer) int(123);  // Размещаем int в этом буфере

    std::cout << "Значение: " << *p << std::endl;  // 123
}

🚩Когда используется `placement new`?

🟠Оптимизация выделения памяти
Например, если у нас часто создаются и удаляются объекты, но память уже есть. Не нужно каждый раз вызывать new и delete.

🟠Размещение объектов в особых областях памяти
Например, на стеке (char buffer[100]), в shared memory, или в выделенной заранее области (malloc).

🟠Создание объекта в заранее выделенном массиве
Стандартный std::vector использует placement new внутри себя!

🟠Кастомные аллокаторы (`std::allocator`)
Например, в играх и в embedded-разработке, где управление памятью критично.

🚩`placement new` и классы

Если объект – это класс, placement new вызывает его конструктор в выделенной памяти.

#include <iostream>
#include <cstdlib>  // Для malloc/free

class MyClass {
public:
    int x;
    MyClass(int val) : x(val) { std::cout << "Конструктор!\n"; }
    ~MyClass() { std::cout << "Деструктор!\n"; }
};

int main() {
    void* buffer = malloc(sizeof(MyClass));  // Выделяем сырую память
    MyClass* obj = new (buffer) MyClass(42); // Размещаем объект

    std::cout << "Значение: " << obj->x << std::endl;

    obj->~MyClass();  // Ручной вызов деструктора!
    free(buffer);     // Освобождаем память
}

Вывод

Конструктор!
Значение: 42
Деструктор!

🚩Ошибки при `placement new`

Забыл вызвать деструктор

MyClass* obj = new (buffer) MyClass(10);
// delete obj; // НЕЛЬЗЯ! Обычный `delete` не работает
free(buffer); // Память утекла! Деструктор не вызвался

Нужно вызвать вручную

obj->~MyClass();
free(buffer);

placement new в одном буфере несколько раз (без очистки)*

void* buffer = malloc(sizeof(MyClass));
MyClass* obj1 = new (buffer) MyClass(1);
MyClass* obj2 = new (buffer) MyClass(2); // Перезапишет obj1!

Нужно сначала вызвать деструктор

obj1->~MyClass();
MyClass* obj2 = new (buffer) MyClass(2);

Освободил память перед вызовом деструктора

free(buffer);  // Память освободили
obj->~MyClass(); // ОШИБКА! Память уже не существует

Правильный порядок

obj->~MyClass();
free(buffer);

Ставь 👍 и забирай 📚 Базу знаний