c++ - 处理内存分配时的保护标志

Question

我在理解以下代码中的保护标志时遇到了一些问题。

// User-defined operator new.  
    void *operator new( size_t stAllocateBlock ) {  
       static int fInOpNew = 0;   // Guard flag.  

       if ( fLogMemory && !fInOpNew ) {  
          fInOpNew = 1;  
          clog << "Memory block " << ++cBlocksAllocated  
              << " allocated for " << stAllocateBlock  
              << " bytes\n";  
          fInOpNew = 0;  
       }  
       return malloc( stAllocateBlock );  
    } 

有人帮忙理解这个吗？

谢谢

编辑:感谢您消除我的疑虑，我现在明白了。我从这里得到这段代码:https://msdn.microsoft.com/en-us/library/kftdy56f.aspx ，他们也使用相同的守卫进行删除。原因一样吗？

请检查我的代码，并分享您改进代码的建议。另外，如何通过示例保护多线程中的代码？我真的很感激这一点，它将清楚我对线程安全代码以及内存管理的理解。

谢谢

我的代码版本:

/*
 * Memory leak detector
 */

#include <iostream> // for cout, clog
#include <new>      // for size_t

using std::clog;
using std::cout;


/* Logging toggle, 0x0 - No, 0xFF - Yes */
char    logMemory;

/* Number of Memory blocks allocated */
int     memoryBlocksAllocated;

void* AllocateMemory(size_t size)
{
    /*
     * Guard flag for protecting from reentrancy (recursion),
     * as clog also make use of new operator for
     * allocating memory to the buffer.
     */

    static char InOperationNew = 0x0;

    if ( logMemory && !InOperationNew ) {
        InOperationNew = 0xFF;
        clog << "Memory block allocated " << ++memoryBlocksAllocated
        <<" for requested size " << size << " bytes\n";
        InOperationNew = 0x0;
    }

    return malloc(size);
}

void ReleaseMemory(void *ptr)
{
    /*
     * Guard flag for protecting from reentrancy (recursion),
     * as clog also make use of new operator for
     * allocating memory to the buffer.
     */

    static char InOperationDelete = 0x0;


    if ( logMemory && !InOperationDelete ) {
        InOperationDelete = 0xFF;
        clog << "Memory block deallocated " << memoryBlocksAllocated-- << "\n";
        InOperationDelete = 0x0;
    }

    free(ptr);
}

/* User defined(overriden) global scope new operator */
void* operator new (size_t size)
{
    return AllocateMemory(size);
}

/* User defined(overriden) global scope new[] array operator */
void* operator new[] (size_t size)
{
    return AllocateMemory(size);
}


/* User defined(overriden) global scope delete operator */
void operator delete (void *ptr)
{
    ReleaseMemory(ptr);
}

/* User defined(overriden) global scope delete[] array operator */
void operator delete[] (void *ptr)
{
    ReleaseMemory(ptr);
}

int main()
{
    logMemory = 0xFF;   // Enable logging

    // Allocate and destroy an array of objects
    char *objArray = new char[2];
    if ( objArray )
    {
        delete[] objArray;
    }
    else {
        cout << "Memory allocation failed\n";
        return -1;
    }

    // Allocate and destroy an object
    char *obj = new char;
    if ( obj )
    {
        delete obj;
    }
    else {
        cout << "Memory allocation failed\n";
        return -1;
    }

    logMemory = 0x0;    // Disable logging

    return 0;
}

Answer 1

据我了解，这是为了避免多线程破坏日志流。

假设两个线程同时调用该函数。打印的消息会混合(取决于运行时使用的缓冲机制)。

为了避免这种情况，程序员创建了一个static 标志。函数局部的静态变量在所有调用之间共享。

这样做的目的是，当一个调用正在记录消息时，它将首先将标志设置为 1。这将不允许其他线程进入。 (看看是不是 !fInOpNew)

打印完成后，它会将标志设置回 0。

虽然这种避免竞争条件的机制不起作用。由于两个线程可以进入if条件，然后可以设置标志。

程序员需要使用比较和交换等原子原语来确保临界区的保护。

使用静态变量也不安全。如果两个线程同时写入它，它可以获得不等于 0 或 1 的值。

编辑:正如 Toby Speight 所建议的，标志的另一个目的是避免重新进入。在 clog 上调用 << 运算符也是一个可能使用 new 运算符的函数(可能是同一个 new 运算符)。这将导致这个函数的无限递归。该标志确保在 << 运算符调用 new 时不会调用登录。

程序是单线程的假设不会带来竞争条件。