如何在 C++ 中手动初始化 std::list 的对象？ class的指针有一个成员列表<>，不能用new怎么办？

Question

假设这是 c++struct/class

struct MyClass{
  list<int> ls;
};

现在可能由于某些原因，无法初始化'MyClass'的指针，正在手动分配内存

MyClass *pointer = calloc(1, sizeof(MyClass));
pointer->ls.push_back(123); // <----- this line causes core dump

尽管它可以像这样使用纯 C++ 方法正常工作：-

MyClass *pointer = new MyClass;
pointer->ls.push_back(123);// All good, no problem

那么std::list中有什么功能可以解决这个问题吗？

我尝试用 std::vector 做同样的事情，因为当我使用 calloc()

时没有问题

struct MyClass{
  vector<int> ls;
};
MyClass *pointer = calloc(1, sizeof(MyClass));//using calloc
pointer->ls.push_back(123); // All Good

但是在使用 malloc 执行此操作时：-

struct MyClass{
  vector<int> ls;
};
MyClass *pointer = malloc(1, sizeof(MyClass));//using malloc
pointer->ls.push_back(123); // Core dump :-(

Answer 1

C++ 区分内存和内存中的对象。您正在使用 malloc 或 calloc 分配内存，但您没有在分配的内存中创建任何对象。

您可以使用 placement-new 表达式在分配的存储中手动创建对象：

new(pointer) MyClass /*initializer*/;

这会在 pointer 指向的存储位置创建一个新的 MyClass 对象。 /*initializer*/ 是对象的可选初始值设定项，与变量声明中的含义相同

MyClass my_class /*initializer*/;

您可能需要 #include<new> 使用我在上面使用的新布局形式，并且您需要确保分配的内存块足够大并且与 MyClass 对象类型充分对齐.

使用指针就好像它指向一个对象，即使 none 是在存储位置创建的，也会导致未定义的行为，您正在观察到这一点。请注意，任何（甚至是基本的）类型技术上都是如此。将来可能会发生变化，以允许至少在使用时隐式创建普通类型（或某些类似类别），但对于非普通 class 类型（例如标准容器），这肯定不会改变。

还要注意 malloc 和 calloc return void*，它们在 C++ 中不能隐式转换为不同的指针类型。您需要明确地转换它：

MyClass *pointer = static_cast<MyClass*>(malloc(sizeof(MyClass)));

或者不这样做，而是将指针保存为 void*，不进行任何转换以暗示您它实际上并不指向对象，而只是指向内存。

您仍然可以将那个 void* 指针传递给 placement-new 并且 placement-new 实际上会 return 您是一个指向新对象的正确类型的指针（有一些特定的实际上需要使用此指针的情况：

void *mem_ptr = malloc(sizeof(MyClass));
auto obj_ptr = new(mem_ptr) MyClass /*initializer*/;

您还应避免使用 malloc 和 calloc 等。 C++ 有自己的内存分配函数，称为（令人困惑的）operator new。它像 malloc 一样使用（像 calloc 那样将内存初始化为零是没有用的，因为 placement-new can and/or 中的初始化程序会这样做）：

void* pointer = operator new(sizeof(MyClass));

其 free 类似物是：

operator delete(pointer);

它仍然只是分配内存，并没有像 placement new 那样创建对象。

非placement new表达式new MyClass;分配内存（通过调用operator new）和创建一个对象就好像placement-new形式如上所述。

虽然你不需要为所有这些操心，因为你可以只使用智能指针并在以后初始化它，如果你需要的话：

std::unique_ptr<MyClass> ptr; // No memory allocated or object created

ptr = std::make_unique<MyClass>(/*constructor arguments*/); // Allocates memory and creates object

// Object is automatically destroyed and memory freed once no `std::unique_ptr` references the object anymore.

您首先不应使用 return 从 new、malloc 或类似的原始指针作为拥有指针。 std::unique_ptr 默认情况下具有正确的所有权语义，不需要您进行进一步的操作。

如何在 C++ 中手动初始化 std::list 的对象？ class的指针有一个成员列表<>，不能用new怎么办？

How to manually initialize std::list 's objects in C++? What to do if a pointer of class has a member list<>, can not use new?

c++

constructor

std

stdvector

stdlist