newしたときに変更される値について

Question

newの挙動において分からない点があるので、質問させて頂きます。
環境はMicrosoft Visual Studio Community 2015です。

下記のC++のコードのaArray[i] = new int(0xaabbccdd);の行にブレークポイントを貼って実行し、
iが1のときのブレーク後、1回ステップ実行したときの状態が下図です。

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
	int* aArray[3];

	for (int i = 0; i < 3; i++) {
		aArray[i] = new int(0xaabbccdd);
	}

	for (int i = 0; i < 3; i++) {
		delete aArray[i];
	}

	return 0;
}

iが0のとき、0x01367B68のアドレスに最初のnew intが行われ、
iが1のとき、0x01367B98のアドレスに次のnew int行われています。

0x01367B98からintのサイズ分の4byteの箇所のみ値が設定されると思っていたのですが、
その他にも様々な値の変更(メモリ1のウィンドウの赤字部分がiが0のときからの変更箇所)が行われいます。

これはどういった処理・値の変更が行われているのでしょうか？

Answer 1

new XXX は「少なくともsizeof(XXX)の大きさを持つ領域を確保して返す」です。
ぴったりsizeof(XXX)だけ確保するとは限りません。

多くの実装では管理領域を余分に(こっそり)確保し、そこに確保したサイズなんかを書き込みますね。

※ mallocも同様

Answer 2

本題と関係ありませんが、delete[]の使い方がおかしいです。

Comments

[nemumitakamaru]

ご指摘ありがとうございます。
質問のソースコードを修正いたしました。

Answer 3

すべてを説明できませんが、確保したメモリーの前後の 0xfdfdfdfd はデバッグ用だったと思います。確保した領域を超えて書き込んだ場合エラーになりますが、そのチェック用のダミーデータだったかと。
デバッグモードでビルドすると、ローカル変数は 0xcc で new や malloc で確保したメモリーは 0xcd で初期化されます。これらはすべてデバッグ用ですね。
さらに、delete すると 0xdd になります。
delete したポインターを使うと、運がよければエラーになります。

Comments

[nemumitakamaru]

ご回答ありがとうございます。
0xfdfdfdfdや0xcc等の値が何を意味しているかが理解でき、大変勉強になりました。

頂いたキーワードを元にGoogleで検索を掛けてみたところ、
値についての詳細な解説がある下記のサイトを見つけましたので、読んで更に勉強しようと思います。

https://stackoverflow.com/questions/127386/in-visual-studio-c-what-are-the-memory-allocation-representations

Answer 4

newやmalloc関数による動的メモリ確保では、プログラマからアクセスできるメモリ領域（あなたのケースではsizeof(int)==4バイト）の他に、「そのメモリ領域の管理情報を保持するための追加メモリ領域」が同時に確保・更新されます。これらは、deleteやfree関数で正しくメモリを解放するために絶対必要な情報です。

一般的に、プログラムに返ってきたアドレス値の前・後両方に管理情報が配置されます。Microsoft Visual C++の場合、Win32 Debug CRT Heap Internals で詳しく説明されています。