我使用它来创建基于内存的对象，其中包含从网络接收到的消息。

这里是c++ in-place构造函数的杀手级用法:对齐缓存线，以及其他2边界的幂。以下是我的超快速指针对齐算法，使用5个或更少的单周期指令，达到2边界的任意幂:

/* Quickly aligns the given pointer to a power of two boundary IN BYTES.
@return An aligned pointer of typename T.
@brief Algorithm is a 2's compliment trick that works by masking off
the desired number in 2's compliment and adding them to the
pointer.
@param pointer The pointer to align.
@param boundary_byte_count The boundary byte count that must be an even
power of 2.
@warning Function does not check if the boundary is a power of 2! */
template <typename T = char>
inline T* AlignUp(void* pointer, uintptr_t boundary_byte_count) {
  uintptr_t value = reinterpret_cast<uintptr_t>(pointer);
  value += (((~value) + 1) & (boundary_byte_count - 1));
  return reinterpret_cast<T*>(value);
}

struct Foo { Foo () {} };
char buffer[sizeof (Foo) + 64];
Foo* foo = new (AlignUp<Foo> (buffer, 64)) Foo ();

这是不是让你的脸上露出了微笑(:)。我♥♥♥c++ 1x

我用它来存储带有内存映射文件的对象。 具体的例子是一个图像数据库，它处理大量的大图像(超过内存容量)。

我还有一个想法(它对c++ 11有效)。

让我们看看下面的例子:

#include <cstddef>
#include <cstdio>

int main() {
    struct alignas(0x1000) A {
        char data[0x1000];
    };

    printf("max_align_t: %zu\n", alignof(max_align_t));

    A a;
    printf("a: %p\n", &a);

    A *ptr = new A;
    printf("ptr: %p\n", ptr);
    delete ptr;
}

使用c++ 11标准，GCC给出以下输出:

max_align_t: 16
a: 0x7ffd45e6f000
ptr: 0x1fe3ec0

PTR没有正确对齐。

对于c++ 17标准和更高级的标准，GCC给出了以下输出:

max_align_t: 16
a: 0x7ffc924f6000
ptr: 0x9f6000

PTR对齐正确。

据我所知，c++标准在c++ 17之前不支持过对齐的new，如果你的结构的对齐大于max_align_t，你就会遇到问题。 要在c++ 11中绕过这个问题，可以使用aligned_alloc。

#include <cstddef>
#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <new>

int main() {
    struct alignas(0x1000) A {
        char data[0x1000];
    };

    printf("max_align_t: %zu\n", alignof(max_align_t));

    A a;
    printf("a: %p\n", &a);

    void *buf = aligned_alloc(alignof(A), sizeof(A));
    if (buf == nullptr) {
        printf("aligned_alloc() failed\n");
        exit(1);
    }
    A *ptr = new(buf) A();
    printf("ptr: %p\n", ptr);
    ptr->~A();
    free(ptr);
}

在这种情况下PTR是对齐的。

max_align_t: 16
a: 0x7ffe56b57000
ptr: 0x2416000

我们将它用于自定义内存池。简单介绍一下:

class Pool {
public:
    Pool() { /* implementation details irrelevant */ };
    virtual ~Pool() { /* ditto */ };

    virtual void *allocate(size_t);
    virtual void deallocate(void *);

    static Pool *Pool::misc_pool() { return misc_pool_p; /* global MiscPool for general use */ }
};

class ClusterPool : public Pool { /* ... */ };
class FastPool : public Pool { /* ... */ };
class MapPool : public Pool { /* ... */ };
class MiscPool : public Pool { /* ... */ };

// elsewhere...

void *pnew_new(size_t size)
{
   return Pool::misc_pool()->allocate(size);
}

void *pnew_new(size_t size, Pool *pool_p)
{
   if (!pool_p) {
      return Pool::misc_pool()->allocate(size);
   }
   else {
      return pool_p->allocate(size);
   }
}

void pnew_delete(void *p)
{
   Pool *hp = Pool::find_pool(p);
   // note: if p == 0, then Pool::find_pool(p) will return 0.
   if (hp) {
      hp->deallocate(p);
   }
}

// elsewhere...

class Obj {
public:
   // misc ctors, dtors, etc.

   // just a sampling of new/del operators
   void *operator new(size_t s)             { return pnew_new(s); }
   void *operator new(size_t s, Pool *hp)   { return pnew_new(s, hp); }
   void operator delete(void *dp)           { pnew_delete(dp); }
   void operator delete(void *dp, Pool*)    { pnew_delete(dp); }

   void *operator new[](size_t s)           { return pnew_new(s); }
   void *operator new[](size_t s, Pool* hp) { return pnew_new(s, hp); }
   void operator delete[](void *dp)         { pnew_delete(dp); }
   void operator delete[](void *dp, Pool*)  { pnew_delete(dp); }
};

// elsewhere...

ClusterPool *cp = new ClusterPool(arg1, arg2, ...);

Obj *new_obj = new (cp) Obj(arg_a, arg_b, ...);

现在你可以将对象聚集在一个单独的内存区域中，选择一个非常快但不进行释放的分配器，使用内存映射，以及任何你希望通过选择池并将其作为参数传递给对象的放置new操作符来施加的语义。

实际上，实现任何类型的数据结构都需要分配比插入元素数量的最低要求更多的内存(即，除了每次分配一个节点的链接结构之外的任何数据结构)。

以unordered_map、vector或deque等容器为例。这些都为您插入的元素分配了比最低要求更多的内存，以避免为每次插入都需要堆分配。让我们用向量作为最简单的例子。

当你这样做时:

vector<Foo> vec;

// Allocate memory for a thousand Foos:
vec.reserve(1000);

．.． 其实也造不出一千个foo。它只是为它们分配/保留内存。如果vector没有在这里使用放置new，它将在所有地方默认构造foo，并且必须调用它们的析构函数，即使是对于你从未在第一个位置插入的元素。

分配=建设，解放=毁灭

一般来说，要实现像上面这样的许多数据结构，不能将分配内存和构造元素视为一个不可分割的事情，同样也不能将释放内存和销毁元素视为一个不可分割的事情。

为了避免不必要地向左或向右调用多余的构造函数和析构函数，这就是标准库将std::allocator(在分配/释放内存*时不构造或销毁元素)的思想与使用它的容器分开的原因，这些容器使用放置new手动构造元素，使用显式调用析构函数手动销毁元素。

我讨厌std::allocator的设计，但这是一个不同的主题，我将避免咆哮。: - d

So anyway, I tend to use it a lot since I've written a number of general-purpose standard-compliant C++ containers that could not be built in terms of the existing ones. Included among them is a small vector implementation I built a couple decades ago to avoid heap allocations in common cases, and a memory-efficient trie (doesn't allocate one node at a time). In both cases I couldn't really implement them using the existing containers, and so I had to use placement new to avoid superfluously invoking constructors and destructors on things unnecessary left and right.

当然，如果你曾经使用自定义分配器来单独分配对象，比如一个free list，那么你通常也会想使用placement new，就像这样(基本的例子，不需要担心异常安全或RAII):

Foo* foo = new(free_list.allocate()) Foo(...);
...
foo->~Foo();
free_list.free(foo);