shared_ptr中的可變大小對象

Question

假設我想要一個可變大小的數組，其中有一個標頭的位存儲在std::shared_ptr中。我可以做類似

#include <memory> 
using namespace std; 
struct obj { 
    char headerCode; 
    unique_ptr<short[]> data; 
}; 
shared_ptr<obj> make(unsigned len) { 
    return shared_ptr<obj>{new obj{'x', unique_ptr<short[]>{new short[len]}}}; 
} 

但是，這會導致三種分配：一個用於shared_ptr控制塊，一爲obj和一個用於其data。隨着make_shared有可能是前兩個共享一些內存：

#include <memory> 
using namespace std; 
struct obj { 
    char headerCode; 
    unique_ptr<short[]> data; 
    obj(char headerCode, short data[]) : headerCode(headerCode), data(data) {} 
}; 
shared_ptr<obj> make(unsigned len) { 
    return make_shared<obj>('x', new short[len]); 
} 

與低級別的分配，我可以讓對象及其數據共享一些內存：

#include <memory> 
#include <cstdlib> 
using namespace std; 
struct obj { 
    char headerCode; 
    short data[0]; 
}; 
shared_ptr<obj> make(unsigned len) { 
    obj* o = reinterpret_cast<obj*>(malloc(sizeof(obj) + len*sizeof(short))); 
    o->headerCode = 'x'; 
    return shared_ptr<obj>(o, free); 
} 

是通過允許這兩種技術標準？如果沒有，是否有類似的東西是允許的？有沒有什麼能夠以符合標準的方式使這項工作只有一個內存分配？最好不必在每個實例中存儲分配器或刪除器對象？

Answer 1

Are these two techniques allowed by the standard?

第一個是細，第二個使用一個零長度數組作爲構件（data[0]），它是無效的C++，但被支持爲一些編譯器的擴展。

Is there something which makes this work in a standards-conforming way with only a single memory allocation?

目前，它是相當困難的，而不http://www.open-std.org/jtc1/sc22/wg21/docs/papers/2013/n3641.html這將允許這樣的事情：

struct obj { 
    char headerCode; 
    short* data; 
}; 

shared_ptr<obj> make(unsigned len) { 
    auto p = make_shared<char[]>(sizeof(obj) + sizeof(short)*len)); 
    short* s = static_cast<short*>(p.get() + sizeof(obj)); 
    return shared_ptr<obj>(p, ::new(p.get()) obj{'x', s}); 
} 

這種分配的char與用於obj和short陣列足夠的空間陣列，然後使用放置新構建一個obj到該內存中，並創建另一個shared_ptr，該共享擁有擁有該char陣列的所有權。當擁有內存的最後一個shared_ptr刪除它的引用時，char數組將被正確刪除，但obj對象的析構函數將不會運行，所以重要的是不要依賴其具有任何副作用的析構函數（理想情況下它將具有一個微不足道的析構函數）。

您可能能夠利用今天與allocate_shared其中用於分配的short陣列額外的空間自定義分配器做到這一點，但因爲你不知道的實施將如何安排分配的控制模塊，並在空間的物體要計算short數組開始的位置並且需要將分配器存儲在控制塊中是相當困難的。