C++のplacement new（配置new）演算子とは？仕組みと使い方を解説

この記事では、C++における「placement new（配置new）」演算子について詳しく解説します。placement newは、通常のnew演算子のバリエーションのひとつです。

通常のnew演算子との違い

まず、通常のnew演算子は次の2つの処理を行います。

• メモリを割り当てる
• 割り当てたメモリ上にオブジェクトを構築する

通常のnew演算子はヒープ領域にメモリを確保し、そこにオブジェクトを構築します。これに対してplacement newは、プログラマが指定したアドレス上に直接オブジェクトを構築するという点が大きく異なります。メモリの新規確保は行いません。

また、new演算子で確保したメモリはdeleteキーワードで解放できますが、placement newには対応する「placement delete」という機能が存在しないことにも注意が必要です。placement newで構築したオブジェクトを破棄する場合は、明示的にデストラクタを呼び出す必要があります。

placement newのメリットと構文

placement newを使うと、すでに変数に割り当てられているメモリ上にオブジェクトを「構築」できます。新たなメモリ割り当てを行わずに既存のメモリを再利用できるため、再割り当てのコストを削減でき、パフォーマンス最適化の観点から非常に有用です。

構文は以下のとおりです。

new (address) (type) initializer

addressには、指定した型の新しいオブジェクトを構築したいメモリアドレスを指定します。

サンプルコード

#include<iostream>
using namespace std;
int main() {
   int a = 5;
   cout << "a = " << a << endl;
   cout << "&a = " << &a << endl;
   // placement newによってaの値を10に変更する
   int *m = new (&a) int(10);
   cout << "\nplacement new使用後:" << endl;
   cout << "a = " << a << endl;
   cout << "m = " << m << endl;
   cout << "&a = " << &a << endl;
   return 0;
}

実行結果

a = 5
&a = 0x22fe34

placement new使用後:
a = 10
m = 0x22fe34
&a = 0x22fe34

コードの解説

この例では、変数aのアドレス（&a）に対してplacement newを使用しています。実行結果を見ると、ポインタmはaと同じアドレス（0x22fe34）を指しており、そのメモリ上の値が10に書き換えられていることがわかります。

つまり、新しいメモリを確保することなく、既存の変数aのメモリ領域をそのまま再利用して新しい値を設定できているのです。これがplacement newの基本的な動作です。

まとめ

• 通常のnew：メモリ確保＋オブジェクト構築（ヒープ領域に割り当て）
• placement new：指定アドレスへのオブジェクト構築のみ（メモリ確保なし）
• placement deleteは存在しないため、破棄時は明示的なデストラクタ呼び出しが必要
• メモリ再利用による高速化など、最適化目的で活用できる