Question

我最近正在玩新的运营商重载。当我重载new []运算符（用于分配数组的new运算符）时，我注意到一种奇怪的行为。

这是我的代码：

#include <iostream>
using namespace std;

class Pool
{
public:
    void* alloc(size_t size) {
        return malloc(size);
    }
};

class MyClass
{
public:
    MyClass() {
        cout<<"ctor called"<<endl;
    }
    ~MyClass() {
        cout<<"dtor called"<<endl;
    }
    void* operator new(size_t size) {
        cout<<"new called, size: "<<size<<endl;
        return (void*)malloc(size);
    }
    void* operator new[](size_t size) {
        cout<<"new[] called, size: "<<size<<endl;
        void* result = (void*)malloc(size);
        cout<<"in new[]: "<<result<<endl;
        return result;
    }
    void* operator new(size_t size, void* ptr) {
        cout<<"new(ptr) called, size: "<<size<<endl;
        return (void*)ptr;
    }
    void* operator new(size_t size, Pool& pool) {
        cout<<"new(Pool) called, size: "<<size<<endl;
        return (void*)pool.alloc(size);
    }
    void operator delete(void* ptr) {
        cout<<"delete called, ptr: "<<ptr<<endl;
        free(ptr);
    }
    void operator delete(void* ptr, size_t size) {
        cout<<"delete called, ptr: "<<ptr<<", size: "<<size<<endl;
        free(ptr);
    }
    void operator delete[](void* ptr) {
        cout<<"delete[] called, ptr: "<<ptr<<endl;
        free(ptr);
    }
    void operator delete[](void* ptr, size_t size) {
        cout<<"delete[] called, ptr: "<<ptr<<", size: "<<size<<endl;
        free(ptr);
    }
    uint32_t data;
};

int main() {
    Pool pool;
    cout<<"Pool"<<endl;
    new Pool;
    cout<<"MyClass"<<endl;
    MyClass *ptr1, *ptr2, *ptr3;
    ptr1 = new MyClass;
    ptr2 = new MyClass[10]();
    cout<<(void*)ptr2<<endl;
    ptr3 = new(pool) MyClass;
    delete ptr1;
    delete[] ptr2;
    delete ptr3;

    return 0;
}

结果（在OS X上使用gcc 64bit）就像：

Pool
MyClass
new called, size: 4
ctor called
new[] called, size: 48
in new[]: 0x7fa7f0403840
ctor called
ctor called
ctor called
ctor called
ctor called
ctor called
ctor called
ctor called
ctor called
ctor called
0x7fa7f0403848
new(Pool) called, size: 4
ctor called
dtor called
delete called, ptr: 0x7fa7f0403830
dtor called
dtor called
dtor called
dtor called
dtor called
dtor called
dtor called
dtor called
dtor called
dtor called
delete[] called, ptr: 0x7fa7f0403840
dtor called
delete called, ptr: 0x7fa7f0403870

我注意到三件事：第一，我要求在new []中分配10个4字节的对象，但该函数收到的实际请求是48字节。 2，显然前8个字节用于其他目的：ptr2接收的实际地址是new []运算符返回的地址后的8个字节。 3，地址也在重载的delete []函数中自动翻译（通过前进8个字节）。

我还注意到只有在我明确实现析构函数时才会发生这种行为。如果我只使用默认的析构函数，那么8个字节就消失了。

谁能告诉我这背后发生了什么？ 8个字节用于什么？

感谢。

Answer 1

允许array-new表达式调用array-operator-new，其空间大于数组所需的空间。所需要的只是数组新表达式的值是指向数组中第一个元素的指针。

实际上，需要额外的空间来存储有关在销毁阵列时需要销毁多少元素的信息（有时称为“数组cookie”）。

值得注意的是，从array-operator-new函数请求的实际额外内存量是完全不可知的，并且可能随着每次调用而改变。这基本上是array-placement-new expression defective and unusable。

仅供参考，相关条款为C ++ 11 5.3.4 / 10：

new-expression 将请求的空间量作为std::size_t类型的第一个参数传递给分配函数。该参数不得小于正在创建的对象的大小;仅当对象是数组时，它可能大于正在创建的对象的大小。

最有趣的例子如下：

new T[5]致电operator new[](sizeof(T) * 5 + x)，



new(2,f) T[5]致电operator new[](sizeof(T) * 5 + y, 2, f)。



此处，x和y是非负的未指定值，表示数组分配开销;结果   new-expression将从operator new[]返回的值中抵消此金额。此开销可应用于所有数组 new-expressions ，包括引用库函数operator new[](std::size_t, void*)和其他放置分配函数的那些。开销的数量可能因新的一次调用而异。

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operator new []的返回地址与数组的实际地址之间的差异

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