c++ - 重载 new 和 delete C++ 以跟踪内存分配

Question

我需要帮助来理解下面截取的代码...allocate 是一个函数，重载的 new 运算符将调用它来分配内存。我在尝试理解以下强制转换时遇到问题:

*static_cast<std::size_t*>(mem) = pAmount; //please explain?

return static_cast<char*>(mem) + sizeof(std::size_t); //? 

和..

// get original block
void* mem = static_cast<char*>(pMemory) - sizeof(std::size_t); //?

代码如下:

const std::size_t allocation_limit = 1073741824; // 1G
    std::size_t totalAllocation = 0;

    void* allocate(std::size_t pAmount)
    {
        // make sure we're within bounds
        assert(totalAllocation + pAmount < allocation_limit);

        // over allocate to store size
        void* mem = std::malloc(pAmount + sizeof(std::size_t));
        if (!mem)
            return 0;

        // track amount, return remainder
        totalAllocation += pAmount;
        *static_cast<std::size_t*>(mem) = pAmount;

        return static_cast<char*>(mem) + sizeof(std::size_t);
    }

    void deallocate(void* pMemory)
    {
        // get original block
        void* mem = static_cast<char*>(pMemory) - sizeof(std::size_t);

        // track amount
        std::size_t amount = *static_cast<std::size_t*>(mem);
        totalAllocation -= pAmount;

        // free
        std::free(mem);
    }

Answer 1

分配器通过将它们与它为客户端代码提供的 block 一起保存来跟踪分配的大小。当被要求提供 pAmount 的 block 时字节，它分配一个额外的 sizeof(size_t)开头的字节并将大小存储在那里。为了达到这个大小，它解释了 mem它从 malloc 获得的指针作为 size_t*并取消引用 ( *static_cast<std::size_t*>(mem) = pAmount; )。然后它返回 block 的其余部分，从 mem + sizeof(size_t) 开始。 ，因为那是客户可能使用的部分。

在解除分配时，它必须传递它从malloc 得到的确切指针。至 free .为了得到这个指针，它减去 sizeof(size_t)它在 allocate 中添加的字节成员函数。

在这两种情况下，转换为 char*是必需的，因为在 void 上不允许使用指针算法指针。