使用重写的 new[] 运算符创建字符串数组

Question

我们和我的朋友一起制作了一个带有覆盖 new 和 new[] 运算符的程序。我发现当我尝试使用以下代码创建字符串数组时：

string* Test1 = new string[10];

函数返回无效指针（通常它的值向前移动 8 位，我正在将程序编译到 x64 平台）。我们的 new[] 函数看起来像这样：

void* operator new[] (size_t e)
{
    void* Test2 = operator new(e); 
    return Test2;
}

在返回前用调试器运行程序时，指针的Test2值为 0x0000000009dfaa90，但值Test1变为 0x0000000009dfaa98。
这种情况只发生在字符串类型中。我试过对“int[10]”、“string* [10]”和我的一个类的对象做同样的事情，但只有在处理字符串时才会出现问题，还有代码：

string* Test1 = new string;

工作得很好。

有人可以解释一下为什么会发生这种情况以及如何使其正常工作吗？

PS：我们使用的是 Visual Studio 2012 专业版

编辑：我刚刚测试了它未被覆盖，new[]并且在创建字符串表时它的工作方式相同（返回的指针不是函数尝试的指针return），所以它似乎不是问题。有人能解释一下为什么指针的值只对字符串数组改变，如果似乎没有任何其他指令可以改变它，它会如何改变？

Answer 1

答案是new/delete和new[]/delete[]是不同的。你可能不会感到惊讶，但另一个令人惊讶的消息（不是双关语）是new运营商和operator new不同的。

这是测试问题的示例代码（您可以更改tested_typetypedef 的内容）：

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>

typedef std::string tested_type;
void* Test2;
size_t allocated_mem_size;

void* operator new[] (size_t e)
{
    void* retaddr = operator new(e);
    Test2 = retaddr;
    allocated_mem_size = e;
    return retaddr;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    void* Test1 = new tested_type[10];
    std::cout << "sizeof(tested_type)*10 is " << sizeof(tested_type)*10 << "\n"
              << "Test1 is " << Test1 << "\n"
              << "Test2 is " << Test2 << "\n"
              << "operator new[] was called with e == " << allocated_mem_size << "\n"
              << "What's in the missing bytes? " << *(size_t*)Test2 << "\n";
}

我机器上的输出是：

sizeof(tested_type)*10 is 280
Test1 is 0085D64C
Test2 is 0085D648
operator new[] was called with e == 284
What's in the missing bytes? 10

（注意 - 我有一个 32 位编译器）

如果我们tested_type改为 int，我们有：

sizeof(tested_type)*10 is 40
Test1 is 0070D648
Test2 is 0070D648
operator new[] was called with e == 40
What's in the missing bytes? 3452816845

现在，如果我们tested_type改为std::vector<int>，我们有

sizeof(tested_type)*10 is 160
Test1 is 004AD64C
Test2 is 004AD648
operator new[] was called with e == 164
What's in the missing bytes? 10

现在我们在这里看到一个模式：添加的额外字节等于分配的元素数。此外，添加字节的唯一时间是类型不平凡的时候......

就是这样！

调整地址的原因是new[]要存储元素数量。我们之所以需要在某些情况下存储元素数量，而在其他情况下不需要，是因为delete[]调用析构函数，并且delete[]（但不是delete只为单个元素调用析构函数）必须以某种方式知道它必须销毁多少个元素。不需要为像 那样的基本类型调用析构函数int，因此new[]不存储有多少。

（另外，我推荐std::vector- 它只是有效）