Question

我正在尝试用malloc和free替换operator new和delete（我有理由）。问题显示在下面的代码中：

std::string *temp = (std::string *)malloc(sizeof(std::string) * 2); // allocate space for two string objects.
temp[0] = "hello!";
temp[1] = "world!";
for(int i = 0; i < 2; i++)
{
    printf("%s\n", temp[i].c_str());
}
free(temp);
return 0; // causes SIGSEGV.

然而..

std::string *temp = new std::string[2];
temp[0] = "hello!";
temp[1] = "world!";
for(int i = 0; i < 2; i++)
{
    printf("%s\n", temp[i].c_str());
}
delete [] temp;
return 0; // works fine

为什么呢？并且有人可以建议我用malloc和free替换这些运算符的正确方法吗？

问候。

编辑：这只是一个例子，我没有使用标准的C ++库。

编辑：这样的事情怎么样？

class myclass
{
    public:
        myclass()
        {
            this->number = 0;
        }
        myclass(const myclass &other)
        {
            this->number = other.get_number();
        }
        ~myclass()
        {
            this->number = 0;
        }
        int get_number() const
        {
            return this->number;
        }
        void set_number(int num)
        {
            this->number = num;
        }
    private:
        int number;
};

int main(int argc, char *argv[])
{
    myclass m1, m2;
    m1.set_number(5);
    m2.set_number(3);

    myclass *pmyclass = (myclass *)malloc(sizeof(myclass) * 2);

    pmyclass[0] = myclass(m1);
    pmyclass[1] = myclass(m2);

    for(int i = 0; i < 2; i++)
    {
        printf("%d\n", pmyclass[i].get_number());
        pmyclass[i].myclass::~myclass();
    }

    free(pmyclass);

    return 0;
}

Answer 1

malloc和free不调用C ++类的构造函数和析构函数。它也不存储有关在数组中分配的元素数量的信息（就像您正在做的那样）。这意味着内存只是分配但从未初始化。但是，您仍然可以手动构造和销毁该对象。

您应该首先使用placement-new构建对象。这要求您将指针传递给要创建对象的位置，并指定需要实例化的对象类型。例如，将字符串文字分配给已分配（但未初始化）的字符串对象的第一行如下所示：

new(&temp[0]) std::string("hello!");

完成字符串后，您需要通过直接调用它们的析构函数来销毁它们。

temp[0].std::string::~string();

你提出的代码看起来像这样：

// allocate space for two string objects.
std::string *temp = (std::string *)malloc(sizeof(std::string) * 2); 

// Using placement-new to constructo the strings
new(&temp[0]) std::string("hello!");
new(&temp[1]) std::string("world!");

for (int i = 0; i < 2; i++)
{
    printf("%s\n", temp[i].c_str());
}

//  Destroy the strings by directly calling the destructor
temp[0].std::string::~string();
temp[1].std::string::~string();
free(temp);

Answer 2

如果你真的想要走下这个兔子洞...好吧，你需要placement new，你需要手动调用析构函数。这是看起来的样子：

#include <string>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main()
{
    std::string *temp = (std::string *)malloc(sizeof(std::string) * 2); // allocate space for two string objects.
    new (&temp[0]) std::string("hello!");
    new (&temp[1]) std::string("world!");
    for(int i = 0; i < 2; i++)
    {
        printf("%s\n", temp[i].c_str());
    }
    temp[1].std::string::~string();
    temp[0].std::string::~string();
    free(temp);
    return 0;
}

由于malloc为您提供了一个未初始化的内存块，您需要在相应的内存插槽中构造对象，并且在释放内存之前，您必须手动销毁它们。

Answer 3

您希望使用operator new()实现自己的malloc，而不是将operator new替换为malloc。

要实现operator new()，只需像对待任何其他功能一样编写它。

void* operator new() (size_t sz) { return malloc(sz); }

如果您希望符合标准的版本在失败时抛出std::bad_alloc，只需插入代码即可。

operator delete留给读者练习，operator new[]()和operator delete[]()也是如此。

用malloc替换operator new

3 个答案: