为什么operator new []为数组的大小分配内存？

Question

我正在实现一个堆栈分配器并为某个类重载operator new[]以使用我自己的分配器。然后我注意到operator new[]为分配的数组中的元素数量分配了内存 例如：

test_class* test_arr = new test_class[5];

从我的分配器请求8个字节+5 * sizeof（test_class），在前8个字节中它存储数组的大小，在这种情况下为5。

为什么这样做？我的分配器的工作是跟踪分配的内存量。对于那部分它真的没有意义，是吗？那有什么意义呢？ 此外，我可以（或不应该吗？）我以某种方式“关闭”？

Answer 1

最有可能new T[N]将请求指针p到大小为sizeof(size_t) + N * sizeof(T)字节的内存，将N存储在第一个sizeof(size_t)字节中，然后返回(T*)(((size_t*)p)+1)用户（因此第一个T位于返回的指针处。）

然后delete[]将获取给定的指针，查看*(p-sizeof(size_t))以查看要销毁的对象数量，销毁它们，并将((size_t*)p)-1传递给要释放的基础分配器。

Answer 2

当您在代码中编写p = new T[N]时，编译器会生成调用operator new[]的代码，以便为类型为N的{​​{1}}对象分配足够的内存，以及所需的任何簿记信息。当您随后调用T时，编译器为delete[] p指向的数组中的每个N元素调用析构函数，然后调用p以释放它所获得的内存来自operator delete[]。

但operator new[]并不总是具有相同的价值。你可以做N，两次删除会分别运行不同数量的析构函数。

为了调用正确数量的析构函数，必须在某处记录p = new T[3]; delete[] p; p = new T[4]; delete[] p;指向的数组中有多少个对象。该注释通常存储在编译器从调用p获得的内存的簿记部分中。这就是它需要额外空间的原因。

这是目前的典型实现，但编译器并不需要这样做。例如，至少有一个早期实现保留了一个指针值和析构函数计数的单独表。

此外，许多实现不会为没有析构函数的类型使用额外的开销。因此operator new[]只需拨打int *p = new int[3]，operator new(3*sizeof(int)只需拨打delete[] p。