[工作积累] GCC 4.6 new[] operator内存对齐的BUG
对于用户没有定义dctor(包括其所有成员)的类来说, new CLASS[n] 可能会直接请求sizeof(CLASS)*n的空间.
而带有dctor的 类, 因为delete[]的时候要逐个调用析构函数, 要保证调用n次析构.
C++标准没有指定如何具体处理这种情况. 而对于很多数编译器来说, 是在请求的内存前面, 保存对象的个数n(放在其头部).
sizeof(int) | sizeof(CLASS) | ... | |||
n | Object[0] | Object[1] | Object[2] | ... | Object[n-1] |
on new[]:
1.call CLASS::operator new[], or ::operator new[] ( n*sizeof(CLASS) + sizeof(int) ) to allocate memory
2.write number n to first memory address
3.offset base in sizeof(int), to locate array base(beginning)
4.call ctor for all objects
on delete[] (ptr)
1.real base: offset ptr in -sizeof(int)
2.read the array element count 'n' in real memory base
3.for each object in array ptr, call dctor for 'n' times
4.call CLASS::operator delete[] , or ::operator delete[] (real base) to free memory
基本原理就是上面这样. 对于处理algined的数据, 编译器需要做额外处理:
1. 要求CLASS::operator new[] 分配出的内存已经是对齐的, 编译器假定它分配的是对齐的内存, 也就是说, 用户实现的CLASS::operator new[] , 需要使用对齐分配.
struct __declspec(align()) Test
{
...
void* operator new[](size_t bytes)
{
return _aligned_malloc(bytes, 16);
}
};
2.sizeof(CLASS) 是对齐后的值, 否则无法保证array中后续所有元素都是对齐的.
3.在上面的基础上, 编译器请求的内存大小有轻微区别:
请求的内存数量稍微偏多:n*sizeof(CLASS) + sizeof(int) => n* sizeof(CLASS) + aligned( sizeof(int) )
注意上面, 前后的 sizeof(CLASS) 的值是不一样的, 前者没有对齐, 后者是对齐后的, 也就是说加了alignment以后, sizeof()的值不一样.
4.偏移量也需要对齐, 从而保证偏移以后的base address是对齐的: 即offset不再是sizeof(int), 而是aligned(sizeof(int))
这样可以保证最终使用的数组是对齐的.
aligned( sizeof(int) ) | sizeof(CLASS) : aligned | ... | |||
n | Object[0] | Object[1] | Object[2] | ... | Object[n-1] |
上面的除了operator new[] 需要用户实现以外, 编译器都会把剩余的工作做完.
经过测试MSVC11和MinGW GCC 4.8 都是没有问题的.
但是在android的GCC4.6上是有bug的, offset忽略了对齐的问题, 使用了固定偏移量8. 解决方y法是hack, 在operator new[]/delete[]里面手动处理offest.
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