C++ 强制 new[] 不分配额外的 4 字节空间

Question

我正在用C++编写自己的内存系统(出于性能原因，额外的调试信息和为了分配16字节对齐的内存)，但是我在使用new[]时遇到了问题。

似乎调用new[]会导致额外分配4个字节来指示数组中元素的数量，这会使所有后续对象的对齐方式失效。所以我的问题是：

有没有办法通过编译器标志、pragma声明等关闭使用这4个额外字节？

以下是一个例子：

// Matrix class has to be 16-byte aligned
Matrix* transforms = new( matrixHeap, ALIGN_16, __FILE__, __LINE__ ) Matrix[31];
transforms[0] = Matrix::Identity;

在查看Visual Studio 2013调试器时，我看到了这些值：

returned by new    0x0F468840
transforms         0x0F468844

最后，我窥探了原始内存，并看到了这个：

0x0F468840   1F 00 00 00
0x0F468844   01 00 00 00

在预期的情况下，******40处的内存不是transforms[0]中的第一个值。相反，它包含值31。这意味着矩阵仅具有4字节对齐。是否有办法关闭该数组大小业务，以使transforms[0]的第一个字节位于new[]返回的地址中？

以下是我的new[]运算符的重要部分：

void* operator new[] ( size_t size, Heap* heap, uint32_t alignment, char* file, int lineNumber )
{
    size_t alignedSize = size + alignment - 1;
    void* unalignedPtr = heap->Allocate( alignedSize );
    void* alignedPtr = (void*) (((size_t) unalignedPtr + alignment - 1) & ~(alignment - 1));
    return alignedPtr;
}

- David Christo

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我不确定我理解你所描述的对齐问题。C++要求new返回的内存必须按照对象的对齐要求进行对齐。 - templatetypedef

matrixHeap 是什么？ - M.M

这个问题在这个帖子中有解释（其中y = 4）。你还应该注意到，你的operator new[]接收到的size比31*sizeof(Matrix)大4个字节。 - M.M

你不能改变这个（至少在标准C++中是不行的），问题是是否有可能想办法绕过它。也许一个更加准确的问题标题应该是“如何使用operator new进行自定义对齐”。 - M.M

好吧，这很丑，但我想我别无选择，只能用类似malloc的版本来替换我的new[]调用。 - David Christo

Answer 1

由于它似乎始终使用4个字节的大小，因此您可以安排您的operator new[]函数返回比16字节对齐地址少4个字节。但您仍需要让operator new直接返回16字节对齐地址。

- Chris Dodd