c++ 中的過載全域性new，delete
阿新 • • 發佈：2019-02-01
最近做一個小專案，對c++又有很多新的理解。實在不的不讓人發出感嘆，c++太強大了，絕對不是一朝一夕就可以領悟她的內涵的。
首先我們要清楚，為什麼我們要過載new，和delete了？這還不是指標造成的，確實指標是一件讓人喜歡的東西，用起來如此讓人喜歡，讓人順手。然而小程式我們完全可以避免記憶體洩露問題，大程式就不那麼容易了，然而我們有一種特別好的方法可以跟蹤我們new，和delete動作，找到未被釋放的記憶體。辦法是什麼呢？微軟給我們提供了一種很好的方法，那就是過載new，和delete。
在實現之前我們要清楚new，和delete的工作機理，這是個多麼好的學習機會啊！
對與new操作符，其實和sizeof一樣，都是c++內建的，然而像strlen就不是了，strlen屬於函式。對於new的功能我們是沒有辦法改變的，當我們new一個物件時，new為我們做了兩件事情，一、申請一塊足夠的記憶體空間供存放物件，對於new一個數組物件，編譯器會計算出總共的空間，然後執行類似c語言中malloc函式類似的功能。二、初始化物件，對於單個物件，包括包括基本物件和類物件，可以通過括號初始化，比如int * pn = new int(3); A * pa = new A(3); 然而對於陣列不能初始化，對於類物件，必須定義無引數的建構函式。對與new的基本功能我們是無法改變的。
我們所能改變的就是如何為物件分配記憶體，我們可一過載這個函式以實現分配記憶體。通常的過載方式是：
void * operator new (size_t size);
然而這已經足夠了，在一般的operator new 過載函式裡，我們可以再加入其它引數，但第一個引數必須是size_t型別，即為無符號整形。正是有這種特性，為我們對記憶體申請和釋放的跟蹤提供了可能。
具體實現就是第一個operator new 的過載函式，我們第一的這個函式是這樣的：
然後用巨集替換所有的new：
#define new new(__FILE__, __LINE__)
這樣我們每次呼叫new，比如int * pn = new int;被編譯器替換成了int * pn = new (__FILE__, __LINE__) int，從而呼叫我們定義的operator new，這種辦法確實很妙。需要交代的是，對於陣列同樣適用，而是在編譯的是後由編譯器計算出所需要的長度呼叫我們定義的operator new函式。
對於delete，我們無需使用巨集定義，只要過載operator delete就可以了，然而我們需要過載兩個delete：
其實後面一個函式的內容和前面的內容一樣，但為了支援陣列的釋放，我們必須是要定義的。那麼我們只是簡單的free(p)編譯器咋知道我們釋放的陣列，還是單個物件了，這個不用我們操心了，我們只要提供給free函式一個申請記憶體的首地址就可以了。因為在用malloc申請的時候，我們也把陣列裝換為記憶體大小了。
由此我們可以得出下面的推斷：用int * pn = new int [100];的空間，用delete pn釋放和delete [] pn釋放效果一樣。然而那麼既然這兩種方式一樣，那還要delete [] 幹什麼，其實delete [] 有另外的作用就是類物件陣列的釋放，編譯器把delete []解釋為呼叫物件的解構函式，這個是通過迴圈實現的，最後釋放掉申請的記憶體。
既然我們已經跟蹤了new和delete，那麼就可以比較容易的判斷申請的記憶體是否最後得到釋放，要完成它，我們還需要一個連結串列，或者其它，當我們申請一塊記憶體的時候加入到連結串列中，釋放一塊空間的時候，從連結串列中刪除和釋放記憶體首地址相同的節點就可以了，最後理想的情況是連結串列為空，如果不為空，那就說明記憶體發生洩露（Memory leaks）了。
完整程式碼：
原文：http://hi.baidu.com/123az/item/d5a4768c2afee3c498255f18
首先我們要清楚，為什麼我們要過載new，和delete了？這還不是指標造成的，確實指標是一件讓人喜歡的東西，用起來如此讓人喜歡，讓人順手。然而小程式我們完全可以避免記憶體洩露問題，大程式就不那麼容易了，然而我們有一種特別好的方法可以跟蹤我們new，和delete動作，找到未被釋放的記憶體。辦法是什麼呢？微軟給我們提供了一種很好的方法，那就是過載new，和delete。
在實現之前我們要清楚new，和delete的工作機理，這是個多麼好的學習機會啊！
對與new操作符，其實和sizeof一樣，都是c++內建的，然而像strlen就不是了，strlen屬於函式。對於new的功能我們是沒有辦法改變的，當我們new一個物件時，new為我們做了兩件事情，一、申請一塊足夠的記憶體空間供存放物件，對於new一個數組物件，編譯器會計算出總共的空間，然後執行類似c語言中malloc函式類似的功能。二、初始化物件，對於單個物件，包括包括基本物件和類物件，可以通過括號初始化，比如int * pn = new int(3); A * pa = new A(3); 然而對於陣列不能初始化，對於類物件，必須定義無引數的建構函式。對與new的基本功能我們是無法改變的。
我們所能改變的就是如何為物件分配記憶體，我們可一過載這個函式以實現分配記憶體。通常的過載方式是：
void * operator new (size_t size);
然而這已經足夠了，在一般的operator new 過載函式裡，我們可以再加入其它引數，但第一個引數必須是size_t型別，即為無符號整形。正是有這種特性，為我們對記憶體申請和釋放的跟蹤提供了可能。
具體實現就是第一個operator new 的過載函式，我們第一的這個函式是這樣的：
void * operator new(unsigned int size, const char *file, int line) { cout << "new size:" << size << endl; cout << file << " " << line << endl; void * p = malloc(size); return p; }
然後用巨集替換所有的new：
#define new new(__FILE__, __LINE__)
這樣我們每次呼叫new，比如int * pn = new int;被編譯器替換成了int * pn = new (__FILE__, __LINE__) int，從而呼叫我們定義的operator new，這種辦法確實很妙。需要交代的是，對於陣列同樣適用，而是在編譯的是後由編譯器計算出所需要的長度呼叫我們定義的operator new函式。
對於delete，我們無需使用巨集定義，只要過載operator delete就可以了，然而我們需要過載兩個delete：
void operator delete(void * p)
{
cout << "delete " << (int)p << endl;
free(p);
}
void operator delete [] (void * p)
{
cout << "delete [] " << (int)p << endl;
free(p);
}其實後面一個函式的內容和前面的內容一樣，但為了支援陣列的釋放，我們必須是要定義的。那麼我們只是簡單的free(p)編譯器咋知道我們釋放的陣列，還是單個物件了，這個不用我們操心了，我們只要提供給free函式一個申請記憶體的首地址就可以了。因為在用malloc申請的時候，我們也把陣列裝換為記憶體大小了。
由此我們可以得出下面的推斷：用int * pn = new int [100];的空間，用delete pn釋放和delete [] pn釋放效果一樣。然而那麼既然這兩種方式一樣，那還要delete [] 幹什麼，其實delete [] 有另外的作用就是類物件陣列的釋放，編譯器把delete []解釋為呼叫物件的解構函式，這個是通過迴圈實現的，最後釋放掉申請的記憶體。
既然我們已經跟蹤了new和delete，那麼就可以比較容易的判斷申請的記憶體是否最後得到釋放，要完成它，我們還需要一個連結串列，或者其它，當我們申請一塊記憶體的時候加入到連結串列中，釋放一塊空間的時候，從連結串列中刪除和釋放記憶體首地址相同的節點就可以了，最後理想的情況是連結串列為空，如果不為空，那就說明記憶體發生洩露（Memory leaks）了。
完整程式碼：
#include "malloc.h"
#include "iostream.h"
#ifdef _DEBUG
void * operator new(unsigned int size, const char *file, int line)
{
cout << "new size:" << size << endl;
cout << file << " " << line << endl;
// 下面兩種方法可以達到同樣的效果，但下面一種比較好
// 因為用下面一種可以保持原有的申請方式一樣
//void * p = malloc(size);
void * p = operator new(size);
return p;
}
void operator delete(void * p)
{
cout << "delete " << (int)p << endl;
free(p);
}
void operator delete [] (void * p)
{
cout << "delete [] " << (int)p << endl;
free(p);
}
void operator delete(void * p, const char *file, int line)
{
cout << "delete file line" << endl;
free(p);
}
void operator delete [] (void * p, const char *file, int line)
{
cout << "delete [] file line" << endl;
free(p);
}
#define new new(__FILE__, __LINE__)
#endif
void main()
{
int * p = new int[5];
delete [] p;
// delete p;
}原文：http://hi.baidu.com/123az/item/d5a4768c2afee3c498255f18
筆者：Visual studio中使用CRT庫來檢測記憶體洩漏的原理就是過載全域性的new、delete。