std::string 和新位置答案

【问题标题】：std::string and placement newstd::string 和新位置
【发布时间】：2014-05-27 01:35:58
【问题描述】：

我发现了这个在 C++ 中使用placement new 的例子，这对我来说没有意义。我认为这段代码很容易出现异常，因为可能会使用比分配更多的内存。

char *buf  = new char[sizeof(string)];
string *p = new (buf) string("hi");

如果 "string" 是 C++ STD::string 类，那么 buf 将获得分配空字符串对象的大小（我的编译器给出 28 个字节），然后我看到的方式，如果你用更多的字符初始化你的字符串，你可能会超过分配的内存。例如：

string *p = new (buf) string("hiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiiii");

在我的 VS 上，这似乎仍然有效，我不确定这是不是因为以某种方式放弃了异常，或者我根本不明白字符串是如何工作的。

有人可以帮忙澄清一下吗？

【问题讨论】：

当string("hiiii...") 运行时，它可能会执行new char[] 来获得额外的内存来存储文本，如果抛出那么重要的是p 不是deleted（那将是未定义的行为）但buf 是delete[]ed（否则会出现内存泄漏）。所以一切都好 - 容易出错，即使不是“容易发生异常”。

【解决方案1】：

您误解了 std::string 的（典型）内部实现。通常它是这样实现的：

class string {
protected:
    char *buffer;
    size_t capacity;
    size_t length;

public:
    // normal interface methods
};

关键是有两个不同的内存块：一个用于string 对象本身，包含上面显示的成员，另一个用于字符串的内容。当您放置new 时，只有字符串对象被放入提供的内存中，而不是buffer 的内存，其中存储了字符串的内容。这是由string 类根据需要单独自动分配的。

【讨论】：

Nit-pick：我查看了一些标准库实现，它们都是用char* end_; 而不是length() 实现的，这意味着典型的迭代ala for (i = s.begin(); i != s.end(); ++i) 将有一个微不足道的便宜的end()，但size() 需要指针减法。没什么大不了的，也不是特别相关，但恕我直言，值得你记住......
@TonyD VS8 和 G++ 4.3.4 使用容量和长度字段，而不是 end 字段。无论如何，这个答案并不是一个关于如何有效实施std::string 的教程或辩论，而是一个便于理解的教学示例。

【解决方案2】：

sizeof 返回的大小是存储类成员所需的字节数，并带有一些实现定义的填充。必须先分配内存，然后才能调用 std::string 的构造函数。

但是，当构造函数运行时，它可能会分配更多的内存，这确实是为了存储大字符串而必须的。该内存量不属于sizeof 大小，您无需自己分配。

【讨论】：