为什么不能显式调用构造函数而析构函数可以？答案

【问题标题】：Why can't constructors be explicitly called while destructors can?为什么不能显式调用构造函数而析构函数可以？
【发布时间】：2017-12-21 20:43:36
【问题描述】：

在下面的 C++ 代码中，我可以显式调用析构函数，但不能显式调用构造函数。这是为什么？在 dtor 的情况下，不是更明确的 ctor 调用 expressive 和 unified 吗？

class X { };

int main() {
  X* x = (X*)::operator new(sizeof(X));
  new (x) X;  // option #1: OK
  x->X();     // option #2: ERROR

  x->~X();
  ::operator delete(x);
}

【问题讨论】：

看起来你正在调用一个未初始化对象的成员函数，即 UB。
'new (x) X' 是什么意思？为什么会编译？它应该是“新的 X(x)”吗？
@patatahooligan：有关详细信息，请参阅新展示位置。它只是构造对象，即不分配内存。
@Ron：它分配sizeof(X)字节的内存，返回的指向空的指针只是转换为指向X的指针。
你可以认为placement-new是一个显式的构造函数调用

标签： c++ constructor destructor placement-new explicit-destructor-call

【解决方案1】：

因为在构造函数启动之前，该地址没有X 类型的对象。因此，将 x 取消引用为 X 类型或访问它的成员/方法将是未定义的行为。

所以x->X();（假设语法）和x->~X()之间的主要区别在于，在第二种情况下，您有一个可以调用（特殊）成员（例如析构函数）的对象，而在第一种情况下， 还没有可以调用方法的对象（甚至是特殊方法 - 构造函数）。

您可以争辩说这条规则可能有一个例外，但最终这将是语法偏好的问题，在这两种情况下您都会有不一致的地方。使用当前语法，对构造函数的调用看起来不像对构造函数的调用，在您建议的语法中，与析构函数调用将是对称的，但是当您可以取消引用/访问对象的方法时，规则不一致。实际上必须有一个例外，允许在还不是对象的东西上调用方法。然后你必须在标准的字母中严格定义还不是对象的东西。

【讨论】：

听起来很合理。抱歉，我在学习安置新东西时没有想到这么基本的问题。
@DanielLangr 不要道歉。 质疑一切！如果它是主题，你可以在这里提问:)
感谢您对可能的异常的澄清。我也在考虑这个问题。
补充注解：从概念上讲，构造函数实际上是一个类方法，而析构函数实际上是一个实例方法。
@Matthias 如果“类方法”是指静态方法，而“实例方法”是指非静态方法，那么你是不正确的。构造函数是一个“特殊成员函数”（§12 特殊成员函数 [special]）。即使没有标准，您也可以在构造函数中访问非静态成员，因此您可以很容易地看到构造函数是非静态成员。

【解决方案2】：

这是先有鸡还是先有蛋的问题。

您可以显式调用析构函数，就像它们是成员函数一样，因为对象的实例已经存在。

你不能对构造函数做同样的事情，因为你要调用它的实例需要存在，并且被构造函数完全初始化。

唯一的例外是当您为对象分配内存但尚未初始化实例时（即实例的内存在那里，但尚未初始化为实际实例）。因此，您需要调用构造函数。这是放置new（您在“选项1”注释下显示的语法）有用的情况。但是，这不是您对实例执行的成员调用，因为在进行该调用之前该实例不可用。

【讨论】：

@aschepler 我的意思是它是一个初始化实例的例外，而不是足以容纳实例的内存块。我进行了编辑以更详细地解释这一点。
"析构函数...好像它们是成员函数" 析构函数不是成员函数？
@curiousguy 析构函数与成员函数共享大量特性，但编译器提供的特殊处理将它们与常规成员函数区分开来。这就是为什么我不愿意在没有进一步限定的情况下将析构函数称为“成员函数”。
构造函数、赋值运算符等析构函数可以隐式生成。它们被自动调用。他们有特殊的规则：例外。它们在许多方面都受到特殊对待，但它们并不是唯一受到特殊对待的成员函数。

【解决方案3】：

您可以使用placement new 在任意位置构造对象。

new() 调用可以覆盖参数；放置构造函数采用void* 或指向类型的指针。 new() 函数总是带一个 size_t 的参数，即 sizeof() 类型；这通常只被全局新函数使用

写内存池时使用placement构造函数和explicit destructor。

例如（凭记忆！）

class MyClass
{
    public:
       inline new(size_t size, MyClass *ptr) { return ptr; };
};

这样使用

{
    MyClass *x = ...;
    MyClass *y = new (x) MyClass(construct parameters);
    x->~MyClass();
}

编辑以纠正@Ben-Voigt 指出的错误

【讨论】：

没有“放置构造函数”之类的东西。 Placement-new 表达式导致调用普通构造函数之一（通过重载决议选择）。
我认为您在 new 之前缺少关键字 operator。 inline 在这个位置也是没用的。如果您不做任何与默认操作不同的操作，为什么要重载放置 new 操作符？
这解释了什么是新展示位置。然而，它并没有以任何方式回答这个问题。