カスタム ヒープ アロケータ: スマート ポインター内にキャッシュする必要がある派生のアドレス?

これは、邪魔にならず、次のようなファット ポインターを使用せずにこれを整理する方法shared_ptrです (ファット ポインターが問題ない場合はshared_ptr、 を使用するだけですが、それらを避けたいと思います)。この例では、カスタム スマート ポインターを使用していません。どんな種類のポインターでも使用できます。カスタム アロケータを使用する場合は、常に「make」関数を使用することだけを覚えておく必要があります。

#include <cstdlib>
#include <cstddef>
#include <iostream>
#include <memory>
#include <cstring>

// メタデータ

struct Alloc;

struct UnalignedControlBlock
{
    int magic1;
    Alloc* allocator;
    std::size_t size;
    char magic2[19];
};

union ControlBlock
{
    UnalignedControlBlock ucb;
    std::max_align_t aligner;
};

// アロケータ

struct Alloc
{
    static Alloc global_allocator;

    static void* allocate(std::size_t size)
    {
        void* p = ::operator new (size + sizeof(ControlBlock));
        ControlBlock* cb = static_cast<ControlBlock*>(p);
        cb->ucb.allocator = &global_allocator;
        cb->ucb.magic1 = 42;
        cb->ucb.size = size;
        std::strcpy(cb->ucb.magic2, "Hey there!");
        std::cout << "Allocate: block: " << cb << " size: " << size << " magic1: " << cb->ucb.magic1 << " magic2: " << cb->ucb.magic2 << " allocator: " << cb->ucb.alloca
        return cb+1;
    }

    static void deallocate (void* p)
    {
        ControlBlock* cb = static_cast<ControlBlock*>(p);
        cb--;
        std::cout << "Deallocate: block: " << cb << " size: " << cb->ucb.size << " magic1: " << cb->ucb.magic1 << " magic2: " << cb->ucb.magic2 << " allocator: " << cb->u
        ::operator delete (cb);
    }
};

// カスタムの new および delete 演算子の所有者 (魔法が発生する場所)

template <class T>
struct Allocated : T
{
    template <class ... Arg>
        Allocated(Arg ... arg) : T(arg ...) {}
    void* operator new (size_t size) { return Alloc::allocate(size); }
    void  operator delete (void* p) { return Alloc :: deallocate(p); }
};

// make 関数 (自分のスマート ポインターを返す)

template <class T, class ... Args>
std::unique_ptr<T> make_smart (Args ... args)
{
    return std::unique_ptr<T>(new Allocated<T>(args...));
};

// 試乗

struct Test1
{
    const int filler = 42;
    virtual ~Test1() {
       std::cout << "Test1::~Test1 " << this << " " << filler << std::endl;
    }
};

struct Test2 : virtual Test1
{
    const int filler = 43;
    virtual ~Test2() {
       std::cout << "Test2::~Test2 " << this << " " << filler << std::endl;
    }
};

struct Test3 : virtual Test1
{
    const int filler = 44;
    virtual ~Test3() {
       std::cout << "Test3::~Test3 " << this << " " << filler << std::endl;
    }
};

struct Test4 : Test2, Test3
{
    const int filler = 45;
    virtual ~Test4() {
       std::cout << "Test4::~Test4 " << this << " " << filler << std::endl;
    }
};


Alloc Alloc::global_allocator;

int main ()
{
    std::unique_ptr<Test1> p1 = make_smart<Test1>();
    std::unique_ptr<Test1> p2 = make_smart<Test2>();
    std::unique_ptr<Test1> p3 = make_smart<Test3>();
    std::unique_ptr<Test1> p4 = make_smart<Test4>();
}

テスト出力

Allocate: block: 0x1817c20 size: 16 magic1: 42 magic2: Hey there! allocator: 0x6052e9
Allocate: block: 0x1818080 size: 32 magic1: 42 magic2: Hey there! allocator: 0x6052e9
Allocate: block: 0x18180e0 size: 32 magic1: 42 magic2: Hey there! allocator: 0x6052e9
Allocate: block: 0x1818140 size: 48 magic1: 42 magic2: Hey there! allocator: 0x6052e9
Test4::~Test4 0x1818170 45
Test3::~Test3 0x1818180 44
Test2::~Test2 0x1818170 43
Test1::~Test1 0x1818190 42
Deallocate: block: 0x1818140 size: 48 magic1: 42 magic2: Hey there! allocator: 0x6052e9
Test3::~Test3 0x1818110 44
Test1::~Test1 0x1818120 42
Deallocate: block: 0x18180e0 size: 32 magic1: 42 magic2: Hey there! allocator: 0x6052e9
Test2::~Test2 0x18180b0 43
Test1::~Test1 0x18180c0 42
Deallocate: block: 0x1818080 size: 32 magic1: 42 magic2: Hey there! allocator: 0x6052e9
Test1::~Test1 0x1817c50 42
Deallocate: block: 0x1817c20 size: 16 magic1: 42 magic2: Hey there! allocator: 0x6052e9

これは、継承用に調整されたポインターからの正しいメタデータの回復を示しています。デストラクタが仮想の場合、カスタムのデリータは必要ありません。