重载运算符new[]的行为取决于析构函数

Behavior of overloaded operator new[] depends on destructor

本文关键字：取决于 析构函数 运算符 new 重载      更新时间：2023-10-16

以下代码段重载operator new[]并打印出所需的size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，通过显式添加/定义析构函数

class MyClass
{
...
public:
...
~MyClass() {}
};
int main()
{
MyClass* a = new MyClass[100];
cout << "a = " << a << endl;
}

结果改变了

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

这意味着表达式CCD_ 3正在请求来自CCD_。额外的内存字节似乎存储了数组的大小，甚至可以访问！

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

结果

>>  info: 100

我的问题是谁和为什么要使用这8字节的信息？这是标准的一部分吗？如果是的话，有没有解释为什么它被设计成这样的行为？

未指定调用任何数组new时是否存在开销以及开销有多少。这种行为完全在对编纂者的宽大处理范围内。额外的空间通常用于指示阵列中有多少元素。

在调用delete[]时，需要调用每个元素的析构函数；只有当我们知道有多少元素时，才能做到这一点。在元素具有琐碎析构函数的情况下，不需要调用任何析构函数，因此不需要空间。

请注意，尽管实现通常在operator delete中委托std::free，但这并不能保证，您也应该重载operator delete。

如果您不使用析构函数，而是添加了一个具有非平凡析构函数的成员，如std::string，则应该会看到类似的行为。

当你有一个析构函数时，运行库需要知道有多少元素，这样它就可以在销毁数组之前销毁它们。

该标准没有规定应该如何实现这些，但在实际数据之前存储元数据是简单、方便和高效的。

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