Ошибки с деаллокацией памяти, выделенной через placement new

@HamsterGamer · Регистрация: 21.06.2019

Author24 — интернет-сервис помощи студентам

Всем привет, следующий код вызывает ошибку в деструкторе класса для объекта b при вызове delete[]. Не понимаю в чем тут проблема и прошу помочь мне ее исправить. Заранее благодарю!

C++

#include <iostream>
#include <cstddef>
 
template <typename T>
class Array
{
private:
    T* m_data;
    size_t m_size;
public:
    explicit Array() : m_data(nullptr), m_size(0) {}
 
    explicit Array(size_t size, const T& value = T()) : m_size(size) {
        char * buffer = new char[m_size * sizeof(T)];
        T* start = nullptr;
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++){
            m_data = new (buffer + i * sizeof(T)) T (value);
            if (!i)
                start = m_data;
        }
        m_data = reinterpret_cast<T*>(start);
    }
 
    Array(const Array & arr) {
        m_data = new T[arr.m_size];
        m_size = arr.m_size;
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++) {
            *(m_data + i) = *(arr.m_data + i);
        }
    }
 
    ~Array() {
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
            m_data[i].~T();
        operator delete[] ((char*)m_data);
    }
 
    Array& operator=(const Array& arr){
        if (this != &arr) {
            for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
                m_data[i].~T();
            operator delete[] ((char*)m_data);
            m_data = new T[arr.m_size];
            m_size = arr.m_size;
            for (size_t i = 0; i < m_size; i++) {
                *(m_data + i) = *(arr.m_data + i);
            }
        }
        return *this;
    }
    size_t size() const {
        return m_size;
    }
    // T& operator[](size_t)
    T& operator[](size_t i) {
        return *(m_data + i);
    }
    // const T& operator[](size_t) const
    const T& operator[](size_t i) const {
        return *(m_data + i);
    }
};
 
 
int main () {
    typedef Array<float> ArrayF;
    typedef Array<ArrayF> AArrayF;
 
    ArrayF a0(1, 3.14);
    std::cout << "a0 created" << std::endl;
    std::cout << a0[0] << std::endl << std::endl;
 
    AArrayF a(5, a0); // default constructor
    std::cout << "a created" << std::endl;
    std::cout << a[2][0] << std::endl << std::endl;
 
    AArrayF b(a); // copy constructor
    std::cout << "b created" << std::endl << std::endl;
    return 0;
}

@SmallEvil · 05.03.2021, 16:59

У меня вопрос.
Почему выделяете память
m_data = new T[arr.m_size];
а удаляете как char *
operator delete[] ((char*)m_data);
???
и как оно должно работать ?

Добавлено через 6 минут
не проще дать компилятору самому просчитать сколько чего надо удалить ?

C++

1	delete [] m_data;

@HamsterGamer · 05.03.2021, 17:23 **[ТС]**

SmallEvil, так как я выделил char *, решил удалять тоже как char *. Но даже Вашим способом ошибку не исправляет. Ну и по поводу operator delete - "operator delete[] (m_data)" - вызов функции, через которую реализован оператор delete. Эта функция принимает void * и не вызывает деструкторы.

И вот я кстати не уверен, а вызовет ли delete [] m_data; деструкторы для T на всех платформах или это гарантирует компилятор (если я выделял под char)? Просто если это выполняется с помощью какой-то метаинформации и проверяется в самой делаокации, то это может быть проблемой.

UPDATE: только щас понял вопрос, действительно, в конструкторе копирования я выделяю как T и это походу ошибка. >_<

Добавлено через 8 минут
SmallEvil, а так правильнее? Походу тут утечка, по-крайней мере ноет санитайзер, но я ее не вижу :c

C++

template <typename T>
class Array
{
private:
    T* m_data;
    size_t m_size;
public:
    explicit Array() : m_data(nullptr), m_size(0) {}
 
    explicit Array(size_t size, const T& value = T()) : m_size(size) {
        char * buffer = new char[m_size * sizeof(T)];
        T* start = nullptr;
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++){
            m_data = new (buffer + i * sizeof(T)) T (value);
            if (!i)
                start = m_data;
        }
        m_data = reinterpret_cast<T*>(start);
    }
 
    Array(const Array & arr) {
        m_size = arr.m_size;
        char * buffer = new char[m_size * sizeof(T)];
        T* start = nullptr;
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++) {
            m_data = new (buffer + i * sizeof(T)) T (*(arr.m_data + i));
            if (!i)
                start = m_data;
        }
        m_data = reinterpret_cast<T*>(start);
    }
 
    ~Array() {
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
            m_data[i].~T();
        operator delete[] ((char*)m_data);
    }
 
    Array& operator=(const Array& arr){
        if (this != &arr) {
            for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
                m_data[i].~T();
             operator delete[] ((char*)m_data);
            m_size = arr.m_size;
            char * buffer = new char[m_size * sizeof(T)];
            T* start = nullptr;
            for (size_t i = 0; i < m_size; i++) {
                m_data = new (buffer + i * sizeof(T)) T (*(arr.m_data + i));
                if (!i)
                    start = m_data;
            }
            m_data = reinterpret_cast<T*>(start);
        }
        return *this;
    }
    size_t size() const {
        return m_size;
    }
    // T& operator[](size_t)
    T& operator[](size_t i) {
        return *(m_data + i);
    }
    // const T& operator[](size_t) const
    const T& operator[](size_t i) const {
        return *(m_data + i);
    }
};

@SmallEvil · 05.03.2021, 17:58

я так и не понял зачем Вам placment new здесь ?

@HamsterGamer · 05.03.2021, 18:01 **[ТС]**

SmallEvil, мой конструктор принимает вторым параметром значение по умолчанию для всех элементов массива. Но если у объекта не будет конструктора по умолчанию, то я не смогу просто выделить new T[m_size], для этого я выделаю массив char'ов и на них уже по элементно вызываю копирующий конструктор объекта типа T для инициализации значением по умолчанию!

@SmallEvil · 05.03.2021, 18:35

я только мельком знакомился с placment new, тут надо серьзеней,
но Вы не выделили сырую память.

Так тоже утечки ?

C++

#include <iostream>
#include <cstddef>
 
template <typename T>
class Array
{
private:
    T* m_data = nullptr;
    size_t m_size = 0;
public:
    explicit Array() : m_data(nullptr), m_size(0) {}
 
    explicit Array(size_t size, const T& value = T()) : m_size(size) {
      if (m_size==0)
          return;
      m_data = (T*) operator new (m_size * sizeof(T));
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
            new (m_data + i) T (value);
    }
 
    Array(const Array & arr) {
        m_size = arr.m_size;
         if (m_size==0)
          return;
      m_data = (T*) operator new (m_size * sizeof(T));
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
            new (m_data + i) T (*(arr.m_data + i));
    }
 
    ~Array() {
      if (m_size==0)
          return;
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
            m_data[i].~T();
        operator delete (m_data);
    }
 
 
    size_t size() const {
        return m_size;
    }
    // T& operator[](size_t)
    T& operator[](size_t i) {
        return *(m_data + i);
    }
    // const T& operator[](size_t) const
    const T& operator[](size_t i) const {
        return *(m_data + i);
    }
};
 
 
int main () {
    typedef Array<float> ArrayF;
    typedef Array<ArrayF> AArrayF;
 
    ArrayF a0(1, 3.14);
    std::cout << "a0 created" << std::endl;
    std::cout << a0[0] << std::endl << std::endl;
 
    AArrayF a(5, a0); // default constructor
    std::cout << "a created" << std::endl;
    std::cout << a[2][0] << std::endl << std::endl;
 
    AArrayF b(a); // copy constructor
    std::cout << "b created" << std::endl << std::endl;
    std::cout << b[2][0] << std::endl << std::endl;
 
    return 0;
}

Добавлено через 5 минут

Добавлено через 1 минуту
operator delete [](m_data);

@HamsterGamer · 05.03.2021, 18:36 **[ТС]**

SmallEvil, да, но похоже дело не в них, а в том, что тестовая система куда я кидаю уже померла от старости. Так как санитайзер от gcc никаких утечек ни в мой и ни в Ваш код не кидает. Буду считать что моя реализация валидна. Спасибо за помощь!

Действительно, можно же было использовать ::operator new, кт по сути работает как malloc, спасибо. Буффер char'ов тут скорее лишний и может замедлить работу из-за выравниваний, которых не учтет ОС при выделении + на платформах, где char != 1 байт я сожру больше чем нужно!

Алексей1153 · 05.03.2021, 18:42

HamsterGamer, если что, обёртка такая уже имеется в языке - std::optional

правда, там нужный размер заранее выделяется

@HamsterGamer · 05.03.2021, 18:46 **[ТС]**

Алексей1153, да я знаю о нем, но по заданию было необходимо найти решение с помощью размещающего new

Алексей1153 · 05.03.2021, 18:59

HamsterGamer, ну, тогда также должно быть известно про пачки параметров шаблонов и пробрасывающую ссылку. И решить передачу параметров в конструктор так же, как это делается в optional

@HamsterGamer · 05.03.2021, 19:08 **[ТС]**

SmallEvil, Всё таки там была утечка, я ее поправил. Мде, смарт поинтеры конечно притупили мне чутье xD

C++

template <typename T>
class Array
{
private:
    T* m_data;
    size_t m_size;
public:
    explicit Array() : m_data(nullptr), m_size(0) {}
 
    explicit Array(size_t size, const T& value = T()) : m_size(size) {
        if (m_size) {
            char * buffer = new char[m_size * sizeof(T)];
            T* start = nullptr;
            for (size_t i = 0; i < m_size; i++){
                m_data = new (buffer + i * sizeof(T)) T (value);
                if (!i)
                    start = m_data;
            }
            m_data = reinterpret_cast<T*>(start);
        } else 
            m_data = nullptr;
    }
 
    Array(const Array & arr) {
        m_size = arr.m_size;
        if (m_size) {
            char * buffer = new char[m_size * sizeof(T)];
            T* start = nullptr;
            for (size_t i = 0; i < m_size; i++) {
                m_data = new (buffer + i * sizeof(T)) T (*(arr.m_data + i));
                if (!i)
                    start = m_data;
            }
            m_data = reinterpret_cast<T*>(start);
        } else 
            m_data = nullptr;
    }
 
    ~Array() {
        for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
            m_data[i].~T();
        operator delete[] (m_data);
    }
 
    Array& operator=(const Array& arr){
        if (this != &arr) {
            for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
                m_data[i].~T();
            operator delete[] (m_data);
 
            m_size = arr.m_size;
            if (m_size) {
                char * buffer = new char[m_size * sizeof(T)];
                T* start = nullptr;
                for (size_t i = 0; i < m_size; i++) {
                    m_data = new (buffer + i * sizeof(T)) T (*(arr.m_data + i));
                    if (!i)
                        start = m_data;
                }
                m_data = reinterpret_cast<T*>(start);
            } else 
                m_data = nullptr;
        }
        return *this;
    }
 
    size_t size() const {
        return m_size;
    }
 
    T& operator[](size_t i) {
        return *(m_data + i);
    }
 
    const T& operator[](size_t i) const {
        return *(m_data + i);
    }
};

Добавлено через 3 минуты
Алексей1153, не понял, как примерно должна выглядеть сигнатура? Просто я не понимаю зачем мне тут нужны variadic template's (если я правильно понял о чем Вы). Цель - это передать одно значение типа T и установить его дефолтным для всего массива. Сделать это на этапе компиляции нельзя, так как значение может быть не consteval

@oleg-m1973 · 05.03.2021, 19:16

Сообщение от HamsterGamer

SmallEvil, Всё таки там была утечка, я ее поправил. Мде, смарт поинтеры конечно притупили мне чутье xD

Сообщение от HamsterGamer

for (size_t i = 0; i < m_size; i++) {
m_data = new (buffer + i * sizeof(T)) T (*(arr.m_data + i));

Если в конструкторе T возникнет исключение, будет утечка памяти. Т.к. деструктор ~Array() не вызовется. А еcли бы даже вызвался, то отработает неправильно из-за m_size.

Добавлено через 4 минуты

C++

Array(const Array & arr) 
: Array()
{
    if (!arr.m_size)
        return;
    
    m_data = reinterpret_cast<T*>(new char[m_size * sizeof(T)]);
 
    for (; m_size < arr.m_size; ++m_size) 
        new (m_data+ m_size) T(arr.m_data[m_size]);
}
 
~Array() 
{
    for (size_t i = 0; i < m_size; i++)
        m_data[i].~T();
 
    delete[] reinterpret_cast<char *>(m_data);
}

Что-то типа того

Алексей1153 фрилансер 5498 / 5094 / 1047 Регистрация: 11.10.2019 Сообщений: 13,341
	05.03.2021, 18:59	10
	HamsterGamer, ну, тогда также должно быть известно про пачки параметров шаблонов и пробрасывающую ссылку. И решить передачу параметров в конструктор так же, как это делается в optional 0

@SmallEvil 2832 / 2337 / 707 Регистрация: 29.06.2020 Сообщений: 8,658
	05.03.2021, 17:58	4
	я так и не понял зачем Вам placment new здесь ? 0

@HamsterGamer 40 / 29 / 11 Регистрация: 21.06.2019 Сообщений: 201
	05.03.2021, 18:01 [ТС]	5
	SmallEvil, мой конструктор принимает вторым параметром значение по умолчанию для всех элементов массива. Но если у объекта не будет конструктора по умолчанию, то я не смогу просто выделить new T[m_size], для этого я выделаю массив char'ов и на них уже по элементно вызываю копирующий конструктор объекта типа T для инициализации значением по умолчанию! 0

@HamsterGamer 40 / 29 / 11 Регистрация: 21.06.2019 Сообщений: 201
	05.03.2021, 18:36 [ТС]	7
	SmallEvil, да, но похоже дело не в них, а в том, что тестовая система куда я кидаю уже померла от старости. Так как санитайзер от gcc никаких утечек ни в мой и ни в Ваш код не кидает. Буду считать что моя реализация валидна. Спасибо за помощь! Действительно, можно же было использовать ::operator new, кт по сути работает как malloc, спасибо. Буффер char'ов тут скорее лишний и может замедлить работу из-за выравниваний, которых не учтет ОС при выделении + на платформах, где char != 1 байт я сожру больше чем нужно! 0

Алексей1153 фрилансер 5498 / 5094 / 1047 Регистрация: 11.10.2019 Сообщений: 13,341
	05.03.2021, 18:42	8
	HamsterGamer, если что, обёртка такая уже имеется в языке - std::optional правда, там нужный размер заранее выделяется 1

@HamsterGamer 40 / 29 / 11 Регистрация: 21.06.2019 Сообщений: 201
	05.03.2021, 18:46 [ТС]	9
	Алексей1153, да я знаю о нем, но по заданию было необходимо найти решение с помощью размещающего new 0

	05.03.2021, 19:16

Ошибки с деаллокацией памяти, выделенной через placement new

Решение