new/delete

• new 내부 동작
  Point* p1 = new Point(1, 2);

1. 메모리 할당
   void* p = operator new(sizeof(Point))
2. 생성자 호출
   Point* p1 = new(p) Point(1, 2);

• delete 내부 동작
  delete p1;

1. 소멸자 호출
   p1->~Point();
2. 메모리 해지
   operator delete(p1);

• operator new() / operator delete()
  메모리를 할당/해지하는 C++ 표준 함수
  < new > 헤더
  std namespace 아닌 global namespace
  

Placement New

이미 할당된 메모리에 대해 생성자를 명시적으로 호출하기 위한 new

// 새로운 메모리를 할당하고 객체 생성 (생성자 호출)
new Point(1,2);

// 이미 할당된 메모리(p)에 객체 생성 (생성자만 호출)
new(p) Point(1,2); // placement new

• 생성자를 명시적으로 호출

1. new(p) Point(1,2);
2. std::construct_at(p, 1, 2);
   C++20, < memory > 헤더

• 소멸자를 명시적으로 호출

1. p->~Point();
2. std::destroy_at(p);
   C++17, < memory > 헤더

• 객체를 생성/파괴 하는 방법

1. new/delete 사용
2. 메모리 할당과 생성자 호출을 분리

   메모리 할당
   operator new(sizeof(Point));

   생성자 호출
   new(p) Point(1, 2); // placement new
   std::construct_at(p, 1, 2); // C++20

   소멸자 호출
   p->~Point();
   std::destroy_at(p); // C++17

   메모리 해지
   operator delete(p);

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Placement New 사용 이유

• 왜 메모리 할당과 생성자 호출을 분리하는가

// Point 객체 3개를 힙에 연속적으로 생성하고 싶음
new Point[3]; // 디폴트 생성자가 없는 경우 에러 발생

C++11의 중괄호 표기법으로 생성 가능

new Point[3]{{0,0}, {0,0}, {0,0}};

하지만 수가 많을 수록 비효율적

메모리 할당과 생성자 호출을 분리하여 해결

Point* p2 = static_cast<Point*>(operator new(sizeof(Point) * 3));

for (int i = 0; i < 3; i++)
{
   	new(&p2[i]) Point(0, 0);
//	std::construct_at(&p2[i], 0, 0);
}

for (int i = 0; i < 3; i++)
{
   	p2[i].~Point();
//	std::destroy_at(&p2[i]);
}

operator delete(p2);

• vector와 placement new

int main()
{
	std::vector<int> v(10);

	v.resize(7);
	std::cout << v.size() << std::endl; // 7
	std::cout << v.capacity() << std::endl; // 10
    
	v.resize(8);
	std::cout << v.size() << std::endl; // 8
	std::cout << v.capacity() << std::endl; // 10
}

vector의 크기를 줄일 경우 실제 메모리를 줄이지 않고 size 값만 변경

struct X
{
	X()  { std::cout << "X()  get resource"     << std::endl;}
	~X() { std::cout << "~X() release resource" << std::endl;}
};

int main()
{
	std::vector<X> v(10);
    
	v.resize(7); // 소멸자 3번 호출
	v.resize(8); // 생성자 1번 호출
}

메모리의 할당/해지는 발생하지 않지만,
줄어든 객체의 소멸자와 늘어난 객체의 생성자는 명시적으로 호출