C++包含使用 unique_ptr 的字符数组的对象

Question

我正在寻找一种使用 unique_ptr 来分配一个结构的方法，该结构包含一个字符数组，该数组具有动态设置的字节数以支持不同类型的消息。

若：

struct MyMessage
{
uint32_t      id;
uint32_t      data_size;
char          data[4];
};

如何将下面的send_message((转换为使用智能指针？

void send_message(void* data, const size_t data_size)
{
const auto message_size = sizeof(MyMessage) - 4 + data_size;
const auto msg = reinterpret_cast<MyMessage*>(new char[message_size]);
msg->id = 3;
msg->data_size = data_size;
memcpy(msg->data, data, data_size);
// Sending the message
// ...
delete[] msg;
}

我尝试使用以下代码使用智能点无法编译：

const auto message_size = sizeof(MyMessage) - 4 + data_size;
const auto msg = std::unique_ptr<MyMessage*>(new char[message_size]);

下面是一个完整的工作示例：

#include <iostream>
#include <iterator>
#include <memory>
using namespace std;
struct MyMessage
{
uint32_t      id;
uint32_t      data_size;
char          data[4];
};
void send_message(void* data, const size_t data_size)
{
const auto message_size = sizeof(MyMessage) - 4 + data_size;
const auto msg = reinterpret_cast<MyMessage*>(new char[message_size]);
if (msg == nullptr)
{
throw std::domain_error("Not enough memory to allocate space for the message to sent");
}
msg->id = 3;
msg->data_size = data_size;
memcpy(msg->data, data, data_size);
// Sending the message
// ...
delete[] msg;
}
struct MyData
{
int  page_id;
char point_name[8];
};
void main()
{
try
{
MyData data{};
data.page_id = 7;
strcpy_s(data.point_name, sizeof(data.point_name), "ab332");
send_message(&data, sizeof(data));
}
catch (std::exception& e)
{
std::cout << "Error: " << e.what() << std::endl;
}
}

Answer 1

传递给delete[]的数据类型需要与new[]返回的数据类型匹配。 在您的示例中，您new[]char[]数组，但随后delete[]MyMessage对象。 那行不通。

简单的解决方法是更改此行：

delete[] msg;

对此：

delete[] reinterpret_cast<char*>(msg);

但是，您应该使用智能指针来管理内存删除。 但是，您提供给std::unique_ptr的指针需要与您指定的模板参数匹配。 在您的示例中，您声明了一个模板参数为MyMessage*的std::unique_ptr，因此构造函数需要MyMessage**，但您却传递了char*。

试试这个：

// if this struct is being sent externally, consider
// setting its alignment to 1 byte, and setting the
// size of the data[] member to 1 instead of 4...
struct MyMessage
{
uint32_t      id;
uint32_t      data_size;
char          data[4];
};
void send_message(void* data, const size_t data_size)
{
const auto message_size = offsetof(MyMessage, data) + data_size;
std::unique_ptr<char[]> buffer = std::make_unique<char[]>(message_size);
MyMessage *msg = reinterpret_cast<MyMessage*>(buffer.get());    
msg->id = 3;
msg->data_size = data_size;
std::memcpy(msg->data, data, data_size);
// Sending the message
// ...
}

或者这个：

using MyMessage_ptr = std::unique_ptr<MyMessage, void(*)(MyMessage*)>;
void send_message(void* data, const size_t data_size)
{
const auto message_size = offsetof(MyMessage, data) + data_size;
MyMessage_ptr msg(
reinterpret_cast<MyMessage*>(new char[message_size]),
[](MyMessage *m){ delete[] reinterpret_cast<char*>(m); }
);
msg->id = 3;
msg->data_size = data_size;
std::memcpy(msg->data, data, data_size);
// Sending the message
// ...
}

Answer 2

这应该有效，但仍然不清楚越界访问msg->data是否合法(但至少它不比原始代码中最糟糕(：

const auto message_size = sizeof(MyMessage) - ( data_size < 4 ? 0 : data_size - 4 );
auto rawmsg = std::make_unique<char[]>( message_size );
auto msg = new (rawmsg.get()) MyMessage;