使用 malloc() 时出现意外大小答案

【问题标题】：Unexpected size when using malloc()使用 malloc() 时出现意外大小
【发布时间】：2020-05-25 17:44:59
【问题描述】：

我想测试一下自己的知识，写了一个小程序，如下所示：

#include <iostream>
#include <cstdlib>

int main()
{
    int* mem1 = (int*) malloc(2 * sizeof(int));
    int* mem2 = (int*) malloc(5 * sizeof(int));

    std::cout << "mem1: " << sizeof(mem1) << std::endl;
    std::cout << "mem2: " << sizeof(mem2) << std::endl;

    return 0;
}

我得到了输出：

mem1: 8
mem2: 8

当我将 malloc(2 * sizeof(int)) 更改为 malloc(3 * sizeof(int)) 的值时，输出也不会改变。

This 是我使用的教程，所以我不完全确定，如果这是内存安全的，在调用malloc 时转换为int*。我还发现了this 问题，但我认为它对我的情况没有多大帮助。 Clang++ 是我使用的编译器，但我认为它没有任何区别。

我最好的猜测是，它分配了相同的内存，因为它不知道内存在哪里结束。

【问题讨论】：

你不应该像这样在 C++ 中使用malloc。目前从技术上讲，在不干预placement-new 的情况下使用malloced 内存始终是未定义的行为，并且在实践中对于非平凡的类型肯定会中断。您应该使用new，甚至最好根本不使用手动动态内存管理。你应该改用std::vector。
链接教程站点提到的所有库函数，除了<iostream>，都是继承到C++中的C库函数。该站点实际上并未教授 C++ 标准库。我建议你不要用它来学习 C++。
sizeof 不会做你认为的那样。你想要std::size 吗？另外，为什么你在 C++ 程序中使用malloc？ int* mem1 = (int*) malloc(2 * sizeof(int)); 在一个理智的 C++ 程序中你永远不会这样做。 C 风格的演员表应该就可以了，但即使这样，其余的都是错误的。查找std::vector。

标签： c++ malloc clang clang++

【解决方案1】：

sizeof 告诉您指针的编译时大小（即使您根本没有调用malloc，它也会报告相同的值）。没有符合标准的方法来确定malloc 分配的内存量；如果您需要保留该信息，则必须将其存储在边带上。

【讨论】：

【解决方案2】：

您看到的8 字节是指针的大小（int*）。 sizeof() 是在编译时完成的，编译器无法在编译时知道这个大小（malloc 是动态内存分配）。

【讨论】：

【解决方案3】：

表达式sizeof(mem1) 将总是返回相同的值，无论分配的内存块大小如何！这是因为mem1 是一个指向已分配内存的指针，并且指针的大小不会改变（即在给定的环境中）。

在您的情况下（大概是在 64 位平台上构建）指针的长度为 8 个字节。您可以为不同的平台（例如，32 位系统）构建它，并且您可能获得不同的大小（例如，4）；但是，在那个平台上，那个大小将总是为4。

【讨论】：

【解决方案4】：

如上所述，这个问题有几个问题：

在 C++ 中，您使用 new 运算符动态分配内存。使用 malloc 的选项用于使用 c 风格的 API，当需要动态分配时，将由 c-free 函数解除分配。为了进行这样的分配，最好使用 std::malloc ，您可以在 this link (cpp reference) 中阅读。
运算符 sizeof 正在计算 静态类型的大小，这意味着它会返回整数指针的大小，该大小是恒定的，具体取决于您的 CPU 架构。
在 C++ 中使用原始指针是不明智的，您应该始终确保对于在内存中动态创建的每个项目都有一个 所有者，该所有者负责在不再使用时将其删除需要。在 C++11 及更高版本中，这可以通过使用 智能指针 来实现，例如 std::unique_ptr。事实上，C++ 为资源管理创建了一个很棒的成语，称为 RAII (Resource Allocation Is Initialization)，这使它有别于许多其他语言。

【讨论】：