重载运算符 new[] 的行为取决于析构函数

Question

以下代码片段重载 operator new[] 并打印出 size 所需的地址和指针地址

class MyClass
{
private:
    int _data;    //sizeof(MyClass) == 4

public:
    void* operator new[](size_t size)
    {
        cout << "MyClass::operator new[]" << endl;
        cout << "size = " << size << endl;
        void* p = malloc(size);
        cout << "p = " << p << endl;
        return p;
    }
};

int main()
{
    MyClass* a = new MyClass[100];
    cout << "a = " << a << endl;
}

输出

>>  MyClass::operator new[]
>>  size = 400
>>  p = 0x55e335a3f280
>>  a = 0x55e335a3f280

但是，通过显式 adding/defining 析构函数

class MyClass
{
...
public:
    ...
    ~MyClass() {}
};

int main()
{
    MyClass* a = new MyClass[100];
    cout << "a = " << a << endl;
}

结果变了

>>  MyClass::operator new[]
>>  size = 408
>>  p = 0x564f30cd7280
>>  a = 0x564f30cd7288

表示表达式 new[] 正在向 operator new[] 请求额外的 8 字节内存。多出的内存字节好像是存放数组大小的，甚至可以访问！

cout << "info: " << *(reinterpret_cast<size_t*>(a) - 1) << endl;

结果

>>  info: 100

我的问题是谁以及为什么使用这 8 字节的信息？这是标准的一部分吗？如果是这样，是否可以解释为什么它被设计成这样？

Answer 1

unspecified调用任何数组时是否有开销，开销有多大new。这种行为完全在提供给编译器的宽大处理范围内。额外的 space 通常用于指示数组中有多少个元素。

调用delete[]时，需要调用每个元素的析构函数；这只有在我们知道有多少元素的情况下才能做到。在元素具有普通析构函数的情况下，需要调用其中 none 个，因此不需要 space。

请注意，尽管实现通常在 operator delete 中委托给 std::free，但不能保证如此，您也应该重载 operator delete。

Answer 2

如果您添加一个具有非平凡析构函数的成员而不是析构函数，您应该会看到类似的行为，例如 std::string.

当你有一个析构函数时，运行时需要知道有多少元素，以便它可以在销毁数组之前销毁它们。

该标准并未指定应如何实现这些，但在实际数据之前存储元数据简单、方便且高效。

重载运算符 new[] 的行为取决于析构函数

Behavior of overloaded operator new[] depends on destructor

c++

memory

new-operator