vector_construct_interator;delete为什么能识别free内存大小

[原理分析]
  在用IDA反汇编C++程序的时候，经常会看到这样的语句：“call eh vector constructor iterator”或“eh vector destructor iterator”。
通常大家的第一反应是：这是在调用某个std::vector<T>对象的构造函数或析构函数。但进一步的阅读发现跟std::vector<T>的实现对不上号，就是说程序中并没有声明std::vector对象。
  其实，这是调用new或delete导致的，即
    T * tt = new T[100];
    delete [] tt;
    其中，T是用户自定义类并且实现了构造函数或析构函数。

说到这里估计有人就会恍然大悟了。道理就是这么简单！

  “eh vector constructor/destructor iterator”按字面上理解，就是：数组-构造-迭代器或数组-析构-迭代器。
它发生在创建一个自定义类的数组时，C++在分配内存后自动迭代调用类的构造函数以初始化每一个数组元素，或析构。

  但，这里有一个问题：new的时候知道数组的大小，但是delete的时候没有指定数组个数，那么C++是怎么知道对多少个对象调用析构函数，并且释放多大内存呢？
C++程序员大概都有这样的疑问。
  答案就是C++在创建数组的时候，在分配内存的头四个字节保存数组大小，从第4个字节开始才是数组内容，
返回的时候也是返回的第4个字节之后的内存，所以导致大家感觉不到数组长度。

  下面以一个简单的程序示范一下数组的创建过程、销毁过程、类的构造和析构、对象的内存分布模型，编译器是VC6.0，相信很多人都是在windows上搞反汇编的。

[范例]

代码:

class demo_B {public:  demo_B();  ~demo_B();  void set_value(int a, float b);private:  int a_;  float f_;};demo_B::demo_B(){  a_ = 1;  f_ = -1.0;}demo_B::~demo_B(){  a_ = -1;  f_ = 0.0;}void demo_B::set_value(int a, float b){  a_ = a;  f_ = b;}void test_foo(int n){  demo_B * buffer = new demo_B[n];  delete [] buffer;}int main(int argc, char const *argv[]){  test_foo(10);  return 0;}

关键函数void test_foo(int n);用IDA反汇编如下：

代码:

.text:00401020 ; void __cdecl sub_401020(int n).text:00401020 sub_401020      proc near               ; CODE XREF: _main+2p.text:00401020.text:00401020 var_C           = dword ptr -0Ch.text:00401020 var_4           = dword ptr -4.text:00401020 n               = dword ptr  4.text:00401020.text:00401020                 mov     eax, large fs:0.text:00401026                 push    0FFFFFFFFh.text:00401028                 push    offset unknown_libname_10 ; Microsoft VisualC 2-10/net runtime.text:0040102D                 push    eax.text:0040102E                 mov     large fs:0, esp.text:00401035                 push    esi.text:00401036                 push    edi.text:00401037                 mov     edi, [esp+14h+n].text:0040103B                 lea     eax, ds:4[edi*8].text:00401042                 push    eax             ; unsigned int.text:00401043                 call    ??2@YAPAXI@Z    ; operator new(uint).text:00401048                 add     esp, 4.text:0040104B                 mov     [esp+14h+n], eax.text:0040104F                 test    eax, eax.text:00401051                 mov     [esp+14h+var_4], 0.text:00401059                 jz      short loc_401077.text:0040105B                 push    offset sub_401010.text:00401060                 push    offset sub_401000.text:00401065                 lea     esi, [eax+4].text:00401068                 push    edi.text:00401069                 push    8.text:0040106B                 push    esi.text:0040106C                 mov     [eax], edi.text:0040106E                 call    ??_L@YGXPAXIHP6EX0@Z1@Z ; `eh vector constructor iterator'(void *,uint,int,void (*)(void *),void (*)(void *)).text:00401073                 mov     eax, esi.text:00401075                 jmp     short loc_401079.text:00401077 ; ---------------------------------------------------------------------------.text:00401077.text:00401077 loc_401077:                             ; CODE XREF: sub_401020+39j.text:00401077                 xor     eax, eax.text:00401079.text:00401079 loc_401079:                             ; CODE XREF: sub_401020+55j.text:00401079                 test    eax, eax.text:0040107B                 mov     [esp+14h+var_4], 0FFFFFFFFh.text:00401083                 jz      short loc_4010A2.text:00401085                 mov     ecx, [eax-4].text:00401088                 lea     esi, [eax-4].text:0040108B                 push    offset sub_401010.text:00401090                 push    ecx.text:00401091                 push    8.text:00401093                 push    eax.text:00401094                 call    ??_M@YGXPAXIHP6EX0@Z@Z ; `eh vector destructor iterator'(void *,uint,int,void (*)(void *)).text:00401099                 push    esi             ; lpMem.text:0040109A                 call    sub_401120.text:0040109F                 add     esp, 4.text:004010A2.text:004010A2 loc_4010A2:                             ; CODE XREF: sub_401020+63j.text:004010A2                 mov     ecx, [esp+14h+var_C].text:004010A6                 pop     edi.text:004010A7                 mov     large fs:0, ecx.text:004010AE                 pop     esi.text:004010AF                 add     esp, 0Ch.text:004010B2                 retn.text:004010B2 sub_401020      endp

按F5后反编译如下：

代码:

void __cdecl sub_401020(int n){  void *v1;  int v2;  int v3;  void *v4;  v1 = operator new(8 * n + 4);                 // 为什么多分配了4个字节？  if ( v1 )  {    v2 = (int)((char *)v1 + 4);                 // 数组的实际内容从v1+4开始    *(_DWORD *)v1 = n;                          // 开头4字节用于记录数组元素个数    _eh_vector_constructor_iterator_((char *)v1 + 4, 8, n, sub_401000, sub_401010);    v3 = v2;  }  else  {    v3 = 0;                                     // C++自动检验是否正确的分配了需要的内存  }  if ( v3 )  {    v4 = (void *)(v3 - 4);                      // 向后4个字节即数组的元素个数，这个数据是被悄悄的记录了下来    _eh_vector_destructor_iterator_(v3, 8, *(_DWORD *)(v3 - 4), sub_401010);    sub_401120(v4);  }}

通过对上面的范例的分析，知道_eh_vector_constructor/destructor_iterator_的函数原型是这样：

代码:

  _eh_vector_constructor_iterator_(数组首地址, 对象大小, 数组个数, 对象构造函数, 对象析构函数);  _eh_vector_destructor_iterator_(数组首地址, 对象大小, *(_DWORD*)(数组首地址-4), 对象析构函数);    //编译器自己计算出数组个数