Question

以下代码中的4个类：A，B，C和D.

他们都有一名成员operator new[]。

此外，

B有一个构造函数;
C有一个析构函数;
D有一名成员operator delete[]。

输出成员size的参数operator new[]和4个类的sizeof：

new[] A 40
new[] B 40
new[] C 48
new[] D 48
sizeof(A) 4
sizeof(B) 4
sizeof(C) 4
sizeof(D) 4

size的差异原因是什么？

代码（我知道丑陋）：

#include <iostream>
using namespace std;

class A {
    int i;
public:
    static void* operator new[](std::size_t size) throw(std::bad_alloc) {
        cout << "new[] A " << size << endl;
        return malloc(size);
    }
};

class B {
    int i;
public:
    static void* operator new[](std::size_t size) throw(std::bad_alloc) {
        cout << "new[] B " << size << endl;
        return malloc(size);
    }
    B() {}
};


class C {
    int i;
public:
    static void* operator new[](std::size_t size) throw(std::bad_alloc) {
        cout << "new[] C " << size << endl;
        return malloc(size);
    }
    ~C() {}
};

class D {
    int i;
public:
    static void* operator new[](std::size_t size) throw(std::bad_alloc) {
        cout << "new[] D " << size << endl;
        return malloc(size);
    }
    static void operator delete[](void* p, std::size_t size) {
        free(p);
    }
};

int main() {
    A* a = new A[10];
    B* b = new B[10];
    C* c = new C[10];
    D* d = new D[10];
    cout << "sizeof(A) " << sizeof(A) << endl;
    cout << "sizeof(B) " << sizeof(B) << endl;
    cout << "sizeof(C) " << sizeof(C) << endl;
    cout << "sizeof(D) " << sizeof(D) << endl;
}

关于操作系统和编译器：

编译：clang ++和g ++的结果相同

clang++ test.cpp -o test -std=c++11
g++     test.cpp -o test -std=c++11

OS：Linux Mint 18.2 Cinnamon 64-bit

编译器：

clang++ -v

clang version 3.8.0-2ubuntu4 (tags/RELEASE_380/final)
Target: x86_64-pc-linux-gnu
Thread model: posix
InstalledDir: /usr/bin
Found candidate GCC installation: /usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.9
Found candidate GCC installation: /usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.9.3
Found candidate GCC installation: /usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5.4.0
Found candidate GCC installation: /usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/6.0.0
Found candidate GCC installation: /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.9
Found candidate GCC installation: /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/4.9.3
Found candidate GCC installation: /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5.4.0
Found candidate GCC installation: /usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/6.0.0
Selected GCC installation: /usr/bin/../lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5.4.0
Candidate multilib: .;@m64
Selected multilib: .;@m64
Found CUDA installation: /usr/local/cuda

g++ -v

Using built-in specs.
COLLECT_GCC=g++
COLLECT_LTO_WRAPPER=/usr/lib/gcc/x86_64-linux-gnu/5/lto-wrapper
Target: x86_64-linux-gnu
Configured with: ../src/configure -v --with-pkgversion='Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4' --with-bugurl=file:///usr/share/doc/gcc-5/README.Bugs --enable-languages=c,ada,c++,java,go,d,fortran,objc,obj-c++ --prefix=/usr --program-suffix=-5 --enable-shared --enable-linker-build-id --libexecdir=/usr/lib --without-included-gettext --enable-threads=posix --libdir=/usr/lib --enable-nls --with-sysroot=/ --enable-clocale=gnu --enable-libstdcxx-debug --enable-libstdcxx-time=yes --with-default-libstdcxx-abi=new --enable-gnu-unique-object --disable-vtable-verify --enable-libmpx --enable-plugin --with-system-zlib --disable-browser-plugin --enable-java-awt=gtk --enable-gtk-cairo --with-java-home=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-5-amd64/jre --enable-java-home --with-jvm-root-dir=/usr/lib/jvm/java-1.5.0-gcj-5-amd64 --with-jvm-jar-dir=/usr/lib/jvm-exports/java-1.5.0-gcj-5-amd64 --with-arch-directory=amd64 --with-ecj-jar=/usr/share/java/eclipse-ecj.jar --enable-objc-gc --enable-multiarch --disable-werror --with-arch-32=i686 --with-abi=m64 --with-multilib-list=m32,m64,mx32 --enable-multilib --with-tune=generic --enable-checking=release --build=x86_64-linux-gnu --host=x86_64-linux-gnu --target=x86_64-linux-gnu
Thread model: posix
gcc version 5.4.0 20160609 (Ubuntu 5.4.0-6ubuntu1~16.04.4)

Answer 1

这些额外的8个字节用于存储有关为了正确销毁对象而分配的内容的信息（程序需要知道需要销毁多少个对象），并使用正确的第二个参数调用T::operator delete[] 。根据生成的程序集（参见本答案的结尾），存储的值是元素的数量（这里是10）。

基本上：

A

B

，析构函数是一个无操作符，因此无需知道必须销毁多少元素，并且您没有用户定义的delete[]，因此编译器将使用默认值，显然不关心第二个参数;

C

，析构函数是使用定义的，所以必须调用它（我不知道为什么这不是优化的......），所以程序需要知道如何许多物体将被摧毁;
对于D，您有一个用户定义的D::operator delete[]，因此程序必须记住分配的大小，以便在必要时将其发送到D::operator delete[]。

如果将int属性替换为具有非平凡析构函数的类型（例如std::vector<int>），则会注意到A和{{1}的这8个字节}。

您可以查看B生成的程序集（g ++ 7.2，无优化）：

如果你不熟悉汇编，这里有一个安排在C ++版本下的内容：

; C *c = new C[10];
  call C::operator new[](unsigned long)
  mov QWORD PTR [rax], 10   ; store "10" (allocated objects)
  add rax, 8                ; increase pointer by 8
  mov QWORD PTR [rbp-24], rax

; delete[] c;
  cmp QWORD PTR [rbp-24], 0
  je .L5
  mov rax, QWORD PTR [rbp-24] ; this is c
  sub rax, 8
  mov rax, QWORD PTR [rax] ; retrieve the number of objects
  lea rdx, [0+rax*4]       ; retrieve the associated size (* sizeof(C))
  mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
  lea rbx, [rdx+rax]
.L7:
  cmp rbx, QWORD PTR [rbp-24] ; loops to destruct allocated objects
  je .L6
  sub rbx, 4
  mov rdi, rbx
  call C::~C()
  jmp .L7
.L6:
  mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
  sub rax, 8
  mov rax, QWORD PTR [rax] ; retrieve the number of allocated objects
  add rax, 2               ; add 2 = 8 bytes / sizeof(C)
  lea rdx, [0+rax*4]       ; number of allocated bytes
  mov rax, QWORD PTR [rbp-24]
  sub rax, 8
  mov rsi, rdx
  mov rdi, rax
  call operator delete[](void*, unsigned long)

现在，您很高兴知道编译器会为您完成所有这些操作;）

参数＆＃34;尺寸＆＃34;如果类有析构函数/删除[]，则成员运算符new []会增加

1 个答案: