放置新地址与原始内存地址

Question

放置 new 的结果似乎总是与我提供给放置 new 的内存指针相同。对于 GCC，即使对于具有虚函数的类，这似乎也适用，例如......

#include <iostream>
#include <vector>

using namespace std;

class A
{
public:
    int a;
    virtual ~A() {}
};

int main()
{
    void *mem = malloc(sizeof(A));
    A* ptr = new(mem) A();

    cout << "sizeof(T) = " << sizeof(A) << endl;
    cout << "mem = " << mem << endl;
    cout << "ptr = " << ptr << endl;
    cout << "addr a = " << &(ptr->a) << endl;

    ptr->~A();
    free(mem);

    return 0;
}

这个程序的输出是（注：64位linux）...

sizeof(T) = 16
mem = 0x1a41010
ptr = 0x1a41010
addr a = 0x1a41018

C++ 是否保证 mem 和 ptr 相同或者这只是 GCC 巧合？在更大的可移植程序中，我是否必须同时保留 mem 和 ptr，还是可以只保留其中之一并在需要时进行转换？

为了稍微澄清一下这个问题，我知道内存分配器有时会将已分配块的大小放在指向内存块之前的单词中。C++ 编译器是否允许使用这样的技巧并说将 VMT 指针放在对象指针指向的内存块之前的单词中？在这种情况下， mem 和 ptr 将不同。

Answer 1

是的，它们是一样的。您可能喜欢将内存地址视为空指针，将对象地址视为类型化指针，但如果您愿意，也可以进行强制转换。从某种意义上说，new是将内存地址“转换”为对象的方法（通过构造一个）。这是完整的图片（注意没有演员表）：

void * addr = std::malloc(sizeof(T));  // or ::operator new(sizeof(T))
T * p = ::new (addr) T;                // "new" gives you an object pointer
p->~T();
std::free(addr);

不过，这仅适用于 的非数组版本new。Array-placement-new 是不同的，并且基本上无法使用。

您可能想查看您的实现std::allocator以查看新的放置和转换的实际效果。