了解堆上保留内存的大小

Question

有没有一种方法可以获取堆上先前分配内存的大小？
例如：

//pseudo-code

void* p = operator new (sizeof(int) * 3);
unsigned size = getSomeHow(p);  

- There is nothing we can do

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你的意思是之前在你的函数代码中分配的，还是你的线程控制流或进程在堆上总体上分配的？ - einpoklum

Answer 1

并非所有时候都可以这样做，因为operator new()可以以任何合理的方式进行重载，甚至可能不使用运行时堆。

如果在Visual C++中使用malloc()实现operator new()，则可以使用_msize()。

- sharptooth

Answer 2

尽管Sharptooth的答案是正确的（new可以被重载），但解决方案可能就在这个事实中。通过重载new，您可以轻松地添加自己的new和delete实现。在您的new实现中，您应该：

- 编辑：将大小舍入到8字节的下一个倍数 - 在应用程序请求的大小上添加8个字节 - 调用系统内存分配例程（例如，在Windows中使用HeapAlloc） - 在前8个字节中填写最初请求的大小 - 将返回的指针加8并将其返回给应用程序

delete运算符应该执行相反的操作：

- 从应用程序给出的指针中减去8个字节 - 调用系统内存释放例程

如果您以这种方式完成，请确保实现所有类型的new和delete（抛出和非抛出，new和new[]，delete和delete[]等）。

还要注意第三方库。它们有时会将对new的调用放在DLL的编译代码中，而将对delete的调用放在头文件中。这意味着new和delete将使用不同的实现，导致应用程序崩溃。

编辑：

需要将大小舍入到8字节的倍数，并添加8个字节，因为数据应存储在其大小的倍数地址处：

- 字符可以存储在任何位置 - 短必须存储在偶数地址上 - 长必须存储在4的倍数地址上 - 双精度浮点数必须存储在8的倍数地址上

由于双精度浮点数是我所知道的最大本地数据类型，因此我们将舍入到8字节的倍数，并添加8个字节以确保满足这些要求。

- Patrick

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为什么要精确地8个字节而不是“足以存储size_t变量的字节数”？ - sharptooth

因为本地数据类型需要存储在其大小的倍数地址上。通常，最大的数据类型是double，它有8个字节。因此，我们需要将大小和指针增加8个字节，以使其成为8个字节的倍数。（对我的帖子进行轻微更正，以确保我们保持这些8个字节的倍数）。 - Patrick

好的，我明白了。那么代码不应该是 max(sizeof(double), sizeof(void*)) 或类似的东西，这样代码才能在1024位（或其他）计算机上移植吗？ - sharptooth

Answer 3

• 您可以重写new运算符，调用malloc()并将大小存储在全局的std::map<void*, size> alloc中。

然后，这个getSomeHow()函数将按照您的要求进行操作：

getSomeHow(void *p){
  return alloc[p]; 
}

你也可以编写自己的 malloc() ，并设置加载器使用你的 malloc() 而不是标准的 malloc() 。我已经为了追踪目的这样做了，它可以正常工作。

- Ben

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太好了，但为什么不只是分配一个稍大的块，在其开头写入分配的大小并返回偏移指针呢？ - sharptooth

哦，是的，实际上好多了！ - Ben

@Ben，你能否提供一些关于如何编写自己的malloc函数的提示吗？这非常吸引我。先谢谢了。 - There is nothing we can do

@我们无能为力：您使用的是哪个操作系统？ - Ben

你需要编写一个C文件，其中包含自己的malloc()、realloc()和free()函数（函数声明必须与stdlib.h中的相同）。然后将其编译为动态库（dll），并告诉系统加载你的malloc库。不幸的是，我不知道如何在Windows 7中完成这个最后一步。也许这里有人可以帮忙。 - Ben