c++ - 在混合的 C 和 C++ 代码中使用 operator new

Question

考虑一个混合了 C 和 C++ 代码的程序。 C++ 部分包含一个动态分配 C 风格 typedef struct 的类。最小示例:

obj.h(C 代码)

typedef struct _Ctype {
  int i;
} Ctype;

class.hpp(C++代码)

struct A {
  struct _Ctype *x;
  A(int i);
  ~A();
};

class.cpp(C++代码)

#include "class.hpp"

extern "C" {
#include "obj.h"
}


A::A(int i)
{
  x = new struct _Ctype;
  x->i = i;
}

A::~A()
{
  delete(x);
}

ma​​in.cpp(C++代码，主程序)

#include "class.hpp"

int main()
{
  A a(3);
  return 0;
}

(这个设计的原理来源于this answer)

使用 new 表达式分配 C 风格类型 struct _Ctype 是否安全(即没有 UB)，如上面的代码，或者应该更好地使用 C 风格的 malloc/free?

class.cpp(C++代码，备选)

#include <cstdlib>
#include "class.hpp"

extern "C" {
  #include "obj.h"
  }


A::A(int i)
{
  x = (struct _Ctype *)malloc(sizeof(struct _Ctype));
  x->i = i;
}

A::~A()
{
  free(x);
}

添加

在下面的一些评论后澄清问题:在上面的最小示例中，所有代码都是用 C++ 编译器编译的。然而，人们可以考虑将 C++ 代码与 C 库结合使用。然后可以将问题重新表述如下:

• 如果我通过 C++ 代码为 C 风格的 typedef struct 分配内存，C 库能否安全使用分配的变量？如果是这样，上面给出的替代方案是否安全？

请注意，也可以考虑通过 C 函数为 Ctype 分配内存，以便 C++ 代码仅管理指向它的指针，例如:

obj.h(C 代码)

typedef struct _Ctype {
  int i;
} Ctype;

Ctype *allocate_Ctype();
void deallocate_Ctype(Ctype* p);

obj.C(C 代码)

#include <stdlib.h>
#include "obj.h"

Ctype *allocate_Ctype()
{
   return (Ctype *)malloc(sizeof(Ctype));
}

void deallocate_Ctype(Ctype *p)
{
   free(p);
}

class.cpp(C++代码)

#include "class.hpp"

extern "C" {
#include "obj.h"
}


A::A(int i)
{
  x = allocate_Ctype();
  x->i = i;
}

A::~A()
{
  deallocate_Ctype(x);
}

(注:当然需要正确定义类A的拷贝构造函数和运算符赋值，代码作为问题的说明)

Answer 1

只要释放只在您的控制下发生并使用 delete 表达式，就完全没有问题。与结构交互的 C 代码不关心它是如何分配的。

旁注:名称 _Ctype 在 C++ 中是不合法的，因为它以下划线开头，后跟大写字母。此类名称(以及包含双下划线的名称)为编译器和标准库保留。