Malloc vs new

@VoltDeMar · Регистрация: 05.06.2012

Студворк — интернет-сервис помощи студентам

Здравствуйте.

Вникаю в ручное управление памятью. Абзац из книги "C++ для профессионалов" не совпадает с моим представлением использования объектов. Тут написано:

C++
1
2
Foo* myFoo = {Foo*}malloc(sizeof(Foo));
Foo* myOtherFoo = new Foo();

После выполнения этих строк кода как переменная myFoo, так и переменная myOtherFoo будут указывать на области памяти в "куче", которые имею достаточный размер для хранения объекта Foo. К членам данных и методам объекта Foo можно получить доступ с помощью обоих указателей. Различие между ними состоит в том, что объект Foo, адресуемый указателем myFoo, не является, по сути, объектом, поскольку он не был построен.

Из других источников прочел что malloc не вызывает конструктор.

Но как это удается получить доступ к членам данных и методам объекта которого не существует. И образуется в памяти после выполнения malloc ?

Или это значит что после выделения памяти при помощи malloc нужно вручную вызывать конструктор?

@MansMI · 08.07.2015, 15:00

все доступно, но если конструктор рандомно или еще как заполняет поля, то у *myFoo они левые, не помню чистит ли память malloc, если так то нулевые

Croessmah · 08.07.2015, 15:10

Сообщение от VoltDeMar

Из других источников прочел что malloc не вызывает конструктор.

он даже про них не знает. Это функция из библиотеки C, а не C++

@VoltDeMar · 08.07.2015, 15:12 **[ТС]**

Сообщение от MansMI

все доступно, но если конструктор рандомно или еще как заполняет поля, то у *myFoo они левые, не помню чистит ли память malloc, если так то нулевые

о каком конструкторе речь, malloc вызывает какие то конструкторы? Как происходит доступ к методам класса без объекта, что расположено в памяти?

@MansMI · 08.07.2015, 15:31

malloc не вызывает какие то конструкторы

@DrOffset · 08.07.2015, 15:35

Сообщение от VoltDeMar

malloc вызывает какие то конструкторы?

Нет.

Сообщение от VoltDeMar

Как происходит доступ к методам класса без объекта, что расположено в памяти?

По сути, функция класса может быть реализована так:

C++
1
<тип возвращаемого значения> Foo_method(Foo* this, <аргументы>);

Т.е. компилятору все равно (если дело не касается виртуальных вызовов), что память, которая отведена под объект, не инициализирована. Он сгенерирует код, где указатель на эту память передается в эту функцию первым скрытым параметром при вызове и все.
Другое дело, что код, который должен работать внутри функции-члена, может зависеть от состояния объекта, которое задается конструктором. Иными словами программа будет работать, но некорректно.

Вот это из цитаты:

Сообщение от VoltDeMar

Различие между ними состоит в том, что объект Foo, адресуемый указателем myFoo, не является, по сути, объектом, поскольку он не был построен.

И вот это

Сообщение от VoltDeMar

прочел что malloc не вызывает конструктор.

Об одном и том же. "Объект не был построен" == "не был вызван конструктор".

Вот тебе код для размышления:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
#include <new>
#include <iostream>
 
class A { 
public:
    A() : v(10) {}
 
    void foo() { std::cout << v << std::endl;  }
private:
    int v;
};
 
int main()
{
    char memory[sizeof(A)]; // Пока что опустим детали насчет выравнивания
 
    A * p = (A*)memory;
 
    p->foo();
 
    ::new(p) A();
 
    p->foo();
};

Tulosba · 08.07.2015, 15:38

VoltDeMar, malloc выделяет сырую память, указанного размера.
new выделяет память, а потом вызывает конструктор типа.
Если тип является POD (plain old data), то различий в вызовах new и malloc практически нет.

@VoltDeMar · 08.07.2015, 16:47 **[ТС]**

Сообщение от DrOffset

По сути, функция класса может быть реализована так:

Хочется узнать как это реализуется в реальности.

Сообщение от DrOffset

Вот тебе код для размышления:

Что я должен понять из этого кода?

Добавлено через 9 минут
на сplusplus.com написано: The content of the newly allocated block of memory is not initialized, remaining with indeterminate values.

Как происходит поэтапно доступ к членам класса?

@DrOffset · 08.07.2015, 17:08

Сообщение от VoltDeMar

Хочется узнать как это реализуется в реальности.

Как показал, так и реализуется.

Сообщение от VoltDeMar

Что я должен понять из этого кода?

То, что любой блок памяти можно представить как любой объект и работать с ним так, как будто бы он там есть.
С этой точки зрения все равно есть ли в объекте конкретные значения или там мусор лежит. Главное, что есть память.

Сообщение от VoltDeMar

Как происходит поэтапно доступ к членам класса?

Выше показал. Вот есть класс А:

C++
1
2
3
4
5
6
class A {
public:
    int v;
    
    A() : v(10) {}
};

Добавим ему функцию foo:

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
class A {
public:
    int v;
 
    A() : v(10) {}
 
    void foo() {
         printf("value: %d\n", v);
    }
};

Что в реальности будет сделано? Компилятором будет создана такая функция:

C++
1
2
3
    void foo(A * this) {
         printf("value: %d\n", this->v);
    }

Теперь создадим объект через new. Выражение new включает выделенеи памяти и инициализацию объекта. Выделение памяти делается посредством operator new (который можно перегружать), будет выделена память sizeof(A). А он, в свою очередь, может быть реализован как обычный malloc. Итого:

C++
1
A * p = (A*)malloc(sizeof(A));

Теперь проводим инициализацию (вызываем конструктор):

C++
1
::new(p) A(); // здесь v задается значение 10

Здесь будет вызван конструктор для памяти, которую выделил malloc.
Затем сделаем вызов функции foo, который по сути является вот чем:

C++
1
foo(p); // p->foo();

Тут все понятно?
Теперь выкинем вызов конструктора из этой цепочки. Что изменилось? У v значение не 10, а какое-то случайное, которые было в памяти до ее использования в аллокации. И printf в foo выведет это число. Больше ничего не поменялось.

Никакие структуры данных, отвечающие на строение классов в рантайме не сохраняются (статически типизированный, компилируемый язык). Есть только память, регистры и смещения в памяти, которые генерирует компилятор, строя машинный код. Если мы в коде написали, что, вот этот блок памяти - имеет тип A, то и код будет генерироваться таким образом, чтобы отвечать принятым для А (размеры данных, смещения полей от начала блока, отступы для выравнивания и т.д.) соглашениям (это называется ABI).

IGPIGP · 08.07.2015, 18:38

DrOffset, похоже что ТС почти понял, что методы не хранятся в объекте и вот-вот поймет.

Ну то есть на неинициализированном объекте можно вызвать метод (он как код принадлежит типу), а данные в этом методе будут мусором и результат непредсказуем. Если я понимаю правильно.

Evg · 08.07.2015, 20:24

Сообщение от VoltDeMar

Из других источников прочел что malloc не вызывает конструктор.
Но как это удается получить доступ к членам данных и методам объекта которого не существует. И образуется в памяти после выполнения malloc ?

Ты допускаешь стандартную ошибку, полагая, что конструктор занимается выделением памяти. Это не так. Конструктор занимается исключительно инициализацией полей в объекте, для которого память уже выделена. Просто new делает сразу две вещи - выделяет память (по сути malloc) и запускает конструктор. Подробнее можешь почитать тут: https://www.cyberforum.ru/blogs/18334/blog103.html

@-=ЮрА=- · 08.07.2015, 20:50

malloc как и new выделяет память, отличие в том что new кидает exception(собственно поэтому маллок нельзя использовать в плюсовых программах). Выше на прау постов человек пытался подстроить к алоцирвоанию placement new это отдельная тема и для простой структуры или типа разницы в аллоцировании хоть будет нью хоть маллок не будет никакой.

Добавлено через 12 минут
Вот конкретно пергрузка аллоцирования (всё будет работать но код будет не кашерным с точки зрения исключений)

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
#include <iostream>
using namespace std;
 
void* operator new(size_t size) {
    return malloc(size);
}
 
void operator delete(void* ptr) {
  free(ptr);
}
 
class cTest{
    protected :
    size_t v;
    public:
    cTest(){
        v = 100;
    }
    size_t get_v(){return v;}
};
 
int main(){
    cTest * ptr = new cTest();
    cout<<ptr->get_v()<<endl;
    return 0;
}

http://ideone.com/lfevfL
И честное слово мне уже на форуме надоел бред мол new отличается от malloc (кроме ексепшина ничем, а если вы пишете под ВИН то поглядите на СРТ дебаг память - удивитесь вообще).

Не по теме:

Есть new есть placement new не мешайте понятния чёрт побери.

@Kastaneda · 08.07.2015, 21:07

Вот это еще можно почитать. Писал правда 2 года назад, сейчас бы по-другому написал, но переписывать лень

Добавлено через 36 секунд

Сообщение от Kastaneda

сейчас бы по-другому написал

В статье все правильно, просто сейчас бы стилистически по-другому материал преподнес.

@DrOffset · 08.07.2015, 21:48

Сообщение от -=ЮрА=-

Выше на прау постов человек пытался подстроить к алоцирвоанию placement new

Я ничего не пытался. Считай, что это был псевдокод. Напрямую к placement new здесь не имеет смысла обращаться. Просто в С++ нет синтаксиса для отдельного вызова конструктора для заданной памяти, кроме как с использованием placement new.
В общем здесь это не существенно. ТСу непонятно как можно вызвать метод для неинициализированного объекта, а пример показывал что разницы между инициализированной памятью объекта и неинициализированной нет, с точки зрения вызова невиртуального метода.

IGPIGP · 08.07.2015, 22:50

Kastaneda, а разве между функцией и выражением есть разница? Даже функция возвращающая значение типа void является выражением. Конструктор не укладывается в определение функции. Метод может ничего не возвращать (конструктор/деструктор) то есть не быть выражением.
Есть глобальная операторная функция new и операторная же функция-член. Если последняя определена (перегружен глобальный оператор) то к глобальному можно обратиться с помощью оператора разрешения ::
А перегрузить-то можно всяко же? Можно сделать что бы он не только конструктор не вызывал, но и память не выделял. Печатал на экране "бла-бла-бла" и всё. Это ничего не доказывает. Вот пример, где параметр задан, тоже чтобы компилятор скушал, но и память выделяется и конструктор запускается. Хотя это конечно не обязательно. Перегрузить можно всё что перегружается. Остальное вопрос совести и доброй воли.

C++
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
#include <iostream> 
using namespace std;
 
struct A{
int a;
A():a(0){}
A(int a_):a(a_){}
 
void * operator new(size_t){
cout<<"operator new"<<endl;
return ::new A;
}
 
};
int main()
{
A* p = new A(10);
cout<<p->a;
cout<<endl;
    system("pause");
return 0;
}

Evg · 08.07.2015, 23:00

Сообщение от IGPIGP

Kastaneda, а разве между функцией и выражением есть разница?

Я так понял, что смысл статьи в том, что в языке есть две разные сущности "new" и "operator new". Но т.к. в обоих сущностях используется одно и то же слово new, то начинающие не видят разницу между ними. При этом в русскоязычной литературе первое описывается как "оператор new" (а правильное название "выражение new" попросту режет слух), что может привести к заблуждению, что речь идёт об "operator new"

Croessmah · 08.07.2015, 23:06

Сообщение от Evg

При этом в русскоязычной литературе первое описывается как "оператор new"

в русскоязычной литературе почти всё описывается как "оператор".

IGPIGP · 08.07.2015, 23:11

Сообщение от Evg

Я так понял, что смысл статьи в том, что в языке есть две разные сущности "new" и "operator new".

В языке есть глобальная операторная функция new и возможность перегрузки данной функции-оператора в классе.
Так же можно бы написать: "В языке есть глобальный оператор "+" и возможность перегрузки данного оператора в классе."
Функция оператор new возвращает указатель и поэтому в тексте её всегда можно назвать выражением, тут нет и не может быть разницы. А перегрузить можно так, что она на себя не будет похожа. Это да. Ну и что? В языке можно тако написать... Как на заборе. Но это же не значит что это оно и есть?

@DrOffset · 08.07.2015, 23:24

Сообщение от IGPIGP

Функция оператор new возвращает указатель и поэтому в тексте её всегда можно назвать выражением, тут нет и не может быть разницы.

Дело в том, что в стандарте про это написано совершенно однозначно.
5.3.4/8

A new-expression may obtain storage for the object by calling an allocation function (3.7.4.1).
If the new-expression terminates by throwing an exception, it may release storage by calling a deallocation function (3.7.4.2).
If the allocated type is a non-array type, the allocation function’s name is operator new and
the deallocation function’s name is operator delete. If the allocated type is an array type, the allocation
function’s name is operator new[] and the deallocation function’s name is operator delete[] . [ Note: an
implementation shall provide default definitions for the global allocation functions (3.7.4, 18.6.1.1, 18.6.1.2).
A C++ program can provide alternative definitions of these functions (17.6.4.6) and/or class-specific versions (12.5). — end note ]

Выделение курсивом и полужирным - оригинальное. Поэтому мы оперируем этими терминами именно так.

IGPIGP · 08.07.2015, 23:46

Сообщение от DrOffset

Поэтому мы оперируем этими терминами именно так

Я наверное вообще не в теме. Мне показалось, что я везде пишу операторная функция. Выделение курсивом из встречаемого в литературе. То есть не выдуманное. Оператор плюс, например, - оператор встроенный в язык (глобальный). Для встроенных типов для которых определён, может иметь разное значение. Ну и что? Можно его перегрузить для своего класса так, что это будет минус. Будет ли откровением поведать публике, что плюс это на самом деле не плюс?

Новые блоги и статьи Все статьи Все блоги /
SDL3 для Web (WebAssembly): Реализация движения на Box2D v3 - трение и коллизии с повёрнутыми стенами 8Observer8 20.02.2026 Содержание блога Box2D позволяет легко создать главного героя, который не проходит сквозь стены и перемещается с заданным трением о препятствия, которые можно располагать под углом, как верхнее. . .	Конвертировать закладки radiotray-ng в m3u-плейлист damix 19.02.2026 Это можно сделать скриптом для PowerShell. Использование . \СonvertRadiotrayToM3U. ps1 <path_to_bookmarks. json> Рядом с файлом bookmarks. json появится файл bookmarks. m3u с результатом. # Check if. . .	Семь CDC на одном интерфейсе: 5 U[S]ARTов, 1 CAN и 1 SSI Eddy_Em 18.02.2026 Постепенно допиливаю свою "многоинтерфейсную плату". Выглядит вот так: https:/ / www. cyberforum. ru/ blog_attachment. php?attachmentid=11617&stc=1&d=1771445347 Основана на STM32F303RBT6. На борту пять. . .	Камера Toupcam IUA500KMA Eddy_Em 12.02.2026 Т. к. у всяких "хикроботов" слишком уж мелкий пиксель, для подсмотра в ESPriF они вообще плохо годятся: уже 14 величину можно рассмотреть еле-еле лишь на экспозициях под 3 секунды (а то и больше),. . .
И ясному Солнцу zbw 12.02.2026 И ясному Солнцу, и светлой Луне. В мире покоя нет и люди не могут жить в тишине. А жить им немного лет.	«Знание-Сила» zbw 12.02.2026 «Знание-Сила» «Время-Деньги» «Деньги -Пуля»	SDL3 для Web (WebAssembly): Подключение Box2D v3, физика и отрисовка коллайдеров 8Observer8 12.02.2026 Содержание блога Box2D - это библиотека для 2D физики для анимаций и игр. С её помощью можно определять были ли коллизии между конкретными объектами и вызывать обработчики событий столкновения. . . .	SDL3 для Web (WebAssembly): Загрузка PNG с прозрачным фоном с помощью SDL_LoadPNG (без SDL3_image) 8Observer8 11.02.2026 Содержание блога Библиотека SDL3 содержит встроенные инструменты для базовой работы с изображениями - без использования библиотеки SDL3_image. Пошагово создадим проект для загрузки изображения. . .

Malloc vs new

Решение

Решение

Решение

Решение

@MansMI 1617 / 1182 / 553 Регистрация: 08.01.2012 Сообщений: 4,561
	08.07.2015, 15:00
	все доступно, но если конструктор рандомно или еще как заполняет поля, то у *myFoo они левые, не помню чистит ли память malloc, если так то нулевые 0

@MansMI 1617 / 1182 / 553 Регистрация: 08.01.2012 Сообщений: 4,561
	08.07.2015, 15:31
	malloc не вызывает какие то конструкторы 0

Tulosba :) 4773 / 3267 / 497 Регистрация: 19.02.2013 Сообщений: 9,046
	08.07.2015, 15:38
	VoltDeMar, malloc выделяет сырую память, указанного размера. new выделяет память, а потом вызывает конструктор типа. Если тип является POD (plain old data), то различий в вызовах new и malloc практически нет. 0

IGPIGP Комп_Оратор) $Эксперт по математике/физике$ 9006 / 4707 / 630 Регистрация: 04.12.2011 Сообщений: 14,003 Записей в блоге: 16
	08.07.2015, 18:38
	DrOffset, похоже что ТС почти понял, что методы не хранятся в объекте и вот-вот поймет. Ну то есть на неинициализированном объекте можно вызвать метод (он как код принадлежит типу), а данные в этом методе будут мусором и результат непредсказуем. Если я понимаю правильно. 0