如何知道指针是指向堆还是堆栈？

Question

例:

bool isHeapPtr(void* ptr)
{
     //...
}

int iStack = 35;
int *ptrStack = &iStack;
bool isHeapPointer1 = isHeapPtr(ptrStack); // Should be false
bool isHeapPointer2 = isHeapPtr(new int(5)); // Should be true
/* I know... it is a memory leak */

为什么,我想知道这个:

如果我在一个类中有一个成员指针,我不知道指向对象是否是新分配的.然后我应该使用这样的实用程序来知道我是否需要delete指针.

但是:
我的设计尚未完成.所以,我会按照我一直以来的方式编程delete.我要避免垃圾编程

Answer 1

没有办法做到这一点 - 如果你需要这样做,你的设计就会出现问题.讨论了为什么你不能在更有效的C++中做到这一点.

Answer 2

在一般情况下,你很运气,我很害怕 - 因为指针可以有任何价值,所以没有办法区分它们.如果您了解堆栈的起始地址和大小(例如,从嵌入式操作系统中的TCB),您可能能够做到这一点.就像是:

stackBase = myTCB->stackBase;
stackSize = myTCB->stackSize;

if ((ptrStack < stackBase) && (ptrStack > (stackBase - stackSize)))
    isStackPointer1 = TRUE;

Answer 3

我能想到的唯一"好"解决方案是operator new为该类重载并跟踪它.像这样的东西(脑编译代码):

class T {
public:    
    void *operator new(size_t n) {
        void *p = ::operator new(n);
        heap_track().insert(p);
        return p;
    }

    void operator delete(void* p) {
        heap_track().erase(p);
        ::operator delete(p);
    }

private:

    // a function to avoid static initialization order fiasco
    static std::set<void*>& heap_track() {
        static std::set<void*> s_;
        return s_;
    }

public:
    static bool is_heap(void *p) {
        return heap_track().find(p) != heap_track().end();
    }
};

然后你可以做这样的事情:

T *x = new X;
if(T::is_heap(x)) {
    delete x;
}

但是,我会建议不要让你能够询问是否在堆上分配了某些东西.

Answer 4

好吧,拿出你的汇编书,并将指针的地址与堆栈指针进行比较:

int64_t x = 0;
asm("movq %%rsp, %0;" : "=r" (x) );
if ( myPtr < x ) {
   ...in heap...
}

现在x将包含您必须将指针与之比较的地址.请注意,它不适用于在另一个线程中分配的内存,因为它将拥有自己的堆栈.

Answer 5

在这里,适用于MSVC:

#define isheap(x, res) {   \
void* vesp, *vebp;     \
_asm {mov vesp, esp};   \
_asm {mov vebp, ebp};    \
res = !(x < vebp && x >= vesp); }

int si;

void func()
{
    int i;
    bool b1;
    bool b2;
    isheap(&i, b1); 
    isheap(&si, b2);
    return;
}

它有点难看,但有效.仅适用于局部变量.如果从调用函数传递堆栈指针,则此宏将返回true(表示它是堆)

Answer 6

即使您可以确定指针是位于一个特定堆上还是一个特定堆栈上，一个应用程序也可能存在多个堆和多个堆栈。

根据询问的原因，对于每个容器来说，对于它是否“拥有”它所持有的指针有严格的政策是极其重要的。毕竟，即使这些指针指向堆分配的内存，其他一些代码也可能拥有同一指针的副本。尽管所有权可以转移，但每个指针一次应该有一个“所有者”。业主负责销毁。

在极少数情况下，容器跟踪拥有的和非拥有的指针很有用——可以使用标志，也可以单独存储它们。不过，大多数时候，为任何可以保存指针的对象设置明确的策略会更简单。例如，大多数智能指针始终拥有其容器真实指针。

当然，智能指针在这里很重要 - 如果您想要一个所有权跟踪指针，我相信您可以找到或编写一个智能指针类型来抽象化这个麻烦。