malloc 和 calloc 与 std::string 之间的区别

Question

我最近进入了C++，在使用malloc时遇到了问题。 下面的代码没有打印出"成功"(程序崩溃并带有退出代码0xC0000005(，而如果我使用 calloc 代替，一切正常。

int main(){
std::string* pointer = (std::string*) malloc(4 * sizeof(std::string));
for(int i = 0; i < 4; i++){
pointer[i] = "test";
}
std::cout << "Success" << std::endl;
return 0;
}

下面的代码有效。

calloc(4, sizeof(std::string));

如果我分配正常金额的 12 倍，Malloc 也可以工作。

有人可以解释这种行为吗？这与标准：：字符串有关吗？

Answer 1

std::string* pointer = (std::string*) malloc(4 * sizeof(std::string)); 

这仅分配足以容纳 4 个字符串对象的内存。它不构造它们，并且在构造之前的任何用途都是未定义的。

编辑：至于为什么它适用于calloc：最有可能的是，std::string的默认构造函数将所有字段设置为零。可能 calloc 只是碰巧在您的系统上做与 std：：string 默认构造相同的操作。相比之下，小的 malloc(( 对象可能分配了初始垃圾，因此这些对象不处于有效状态

具有足够大的malloc()效果类似于calloc().当malloc()无法重用以前分配的块(带有潜在的垃圾(时，它会从操作系统请求新块。通常操作系统会清除它交给应用程序的任何块(以避免信息泄露(，使大 malloc(( 的行为类似于 calloc((。

这不适用于所有系统和编译器。这取决于编译器如何实现std::string，也取决于未定义的行为如何混淆编译器。这意味着，如果它现在适用于您的编译器，则可能无法在其他系统或较新的编译器上运行。更糟糕的是，在您编辑程序中看似不相关的代码后，它可能会停止使用编译器在您的系统上工作。永远不要依赖未定义的行为。

最简单的解决方案是让C++处理分配和建设，然后再处理破坏和释放。这自动完成

std::vector<std::string> str_vec(4);

如果您坚持分配和解分配自己的内存(这在 99.9% 的情况下是一个坏主意(，您应该使用new而不是malloc。与malloc()不同，使用new实际上是构造对象。

// better use std::unique_ptr<std::string[]>
// since at least it automatically
// destroys and frees the objects.
std::string* pointer = new std::string[4];
... use the pointer ...
// better to rely on std::unique_ptr to auto delete the thing.
delete [] pointer;

如果出于某种奇怪的原因，您仍然想使用 malloc(这在 99.99% 的情况下都是一个坏主意(，您必须自己构造和破坏对象：

constexpr int size = 4;
std::string* pointer = (std::string*) malloc(size * sizeof(std::string)); 
for (int i=0; i != size ;++i)
// placement new constructs the strings
new (pointer+i) std::string;
... use the pointer ....
for (int i=0; i != size ;++i)
// destruct the strings
pointer[i].~string();
free(pointer);

Answer 2

有人可以解释这种行为吗？

在这两种情况下，行为都是不确定的。calloc案似乎有效只是由于运气不好。

为了在分配的内存空间中使用对象，必须首先构造该对象。您从未构造过任何字符串对象。

构造动态分配的对象数组的最简单方法是使用向量：

std::vector<std::string> vec(4);