c++ - 为什么重载new运算符最后一个sr5对象不占内存？

Question

当我运行这个程序时 sr1 , sr2 , sr3 , sr4创建对象并将值分配给相应的变量。但是在sr5对象，name roll_no 时保持空白百分比显示正确的值。

改变值时

int MAX = 5;

到

int MAX = 6;

一切正常。

这是我的代码:

const int MAX = 5;
const int FREE = 0;
const int OCCUPIED = 1;
int flag = 0;
using namespace std;

void warning()
{
    cout<<"\n------All memory occupied------"<<endl;
    exit(1);
}

class student_rec
{
    private:

        char name[25];
        int roll_no;
        float percentage;

    public:

        student_rec(char *n, int r, float per)
       {
            strcpy(name, n);
            roll_no = r;
            percentage = per;
       }
       student_rec()
       {
       }

       void set_rec(char *n, int r, float per)
       {
            strcpy(name, n);
            roll_no = r;
            percentage = per;
       }

       void show_rec()
       {
            cout<<"\n-------------------\n";
            cout<<"Name= "<<name<<endl;
            cout<<"Roll number= "<<roll_no<<endl;
            cout<<"Percentage= "<<percentage<<endl;
       }

       void *operator new (size_t sz);
       void operator delete (void *d);

};

struct memory_store
{
    student_rec obj;
    int status;
};
memory_store *m = NULL;

void *student_rec::operator new (size_t sz)
{
    int i;

    if(flag == 0)
    {
        m = (memory_store *) malloc(sz * MAX);
        if(m == NULL)
            warning();

        for(i=0; i<MAX; i++)
            m[i].status = FREE;

        flag = 1;
        m[0].status = OCCUPIED;
        return &m[0].obj;
    }

    else
    {
        for(i=0; i<MAX; i++)
        {
            if(m[i].status == FREE)
            {
                m[i].status = OCCUPIED;
                return &m[i].obj;
            }
        }
        warning();
    }

}

void student_rec::operator delete (void *d)
{
    if(d == NULL)
        return;

    for(int i=0; i<MAX; i++)
    {
        if(d == &m[i].obj)
        {
            m[i].status = FREE;
            strcpy(m[i].obj.name, "");
            m[i].obj.roll_no = 0;
            m[i].obj.percentage = 0.0;
        }
    }
}

int main()
{
    student_rec *sr1, *sr2, *sr3, *sr4, *sr5, *sr6, *sr7;

    sr1 = new student_rec("sandeep", 21, 78);
    sr1->show_rec();

    sr2 = new student_rec("sachin", 21, 78);
    sr2->show_rec();

    sr3 = new student_rec("sapna", 21, 78);
    sr3->show_rec();

    sr4 = new student_rec("vipin", 21, 78);
    sr4->show_rec();

    sr5 = new student_rec("niraj", 21, 78);
    sr5->show_rec();

    sr6 = new student_rec; // error all memory occupied.
    return 0;
}

我在 linux 机器上运行这段代码。

Answer 1

这是糟糕的代码。它完全不知道 C++ 对象模型。忘掉它，从一本很好的介绍性书籍开始，它解释了对象的生命周期，以及如何正确地创建新对象。

关于问题的更多解释:缺陷 1

问题出在student_rec::operator new ()。这一行:

    m = (memory_store *) malloc(sz * MAX);

让您认为 m 指向某个有效的 memory_store 对象数组。不幸的是，C malloc() 用于分配原始内存。因此，该内存中没有有效的对象。换句话说，m 指向的对象处于未知的脏状态。

稍后，行

       m[i].status = FREE;

处理 m 指向的对象，就好像它们已经有效一样。这是未定义的行为。如果您不以 C++ 方式分配对象(例如 new 而不是 malloc() )，您首先需要使用 placement new 创建它们.

现在对于你的简单对象 trivial object 这不会造成太大的损害。还有另一个缺陷。

关于问题的更多解释:致命缺陷 2

还有第二个严重的问题:malloc 只分配了sz * MAX 字节。由于运算符为 student_rec 重载，因此将调用 sz 为 sizeof(student_rec)。但是你的代码假定它是 sizeof(memory_store)，所以分配的内存至少是 sizeof(int)*n 字节太短了!!

这就是为什么增加 MAX(并因此分配比 5 个对象所需更多的内存)似乎有效的原因。

其他备注

像您那样使用全局变量，将 m 暴露给外界，是非常危险且容易出错的。假设在其他一些函数中你想使用一个局部变量m，但是忘记声明它；您破坏数据结构的速度可能比您预期的要快得多!您最好将其设为 student_rec 的私有(private)静态成员。

忘记用于存储 C 字符串的固定字符数组。如果名称比预期的要长，您会遇到另一个难以发现的严重问题(strcpy 在这种情况下可能会导致内存损坏)。如果您使用 C++ 编写代码，请利用 string 以免担心此类细节:-)

文体评论:为什么不将 flag 设为 bool 值并使用 true & false 而不是 0 和 1 ？

风格评论:warning() 函数有一个误导性的名称:warning() 建议您发出警告并继续。为什么不给它一个 self 记录的名称，例如 fatal_error() 或 warning_and_exit()