为DLL重载new和delete运算符

Question

如何为 dll 重载 new 和 delete 运算符。我已经在 dll 中编写了重载的运算符，但与该 dll 链接的客户端没有使用 重载的 new 和 delete

- Avinash

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请看这个问题：https://dev59.com/4VbUa4cB1Zd3GeqPAJuV - Felice Pollano

显而易见的答案是“不要这样做”。你是仅在自己的类上覆盖new和delete，还是试图在应用程序中全局重新定义它们？你能否重建客户端应用程序，或者你尝试修改预构建二进制文件的行为？ - Rook

Answer 1

这里是C++标准对此的解释，位于第17.6.4.6/3节：

程序使用其定义的（new/delete运算符）而不是实现提供的默认版本。这种替换发生在程序启动之前。程序的定义不得指定为inline。无需诊断。

仔细阅读后，可以清楚地解释你遇到的问题。这里存在一种“进退两难”的情况。

一方面，你不能在DLL中编译新/删除运算符的定义，因为重载的new/delete不能被动态链接（这是因为在静态初始化期间可能需要new/delete，而在加载DLL之前和之后会有不一致的new/delete运算符，这是未定义的行为）。

另一方面，您不能仅将新的/删除操作符定义放在DLL头文件中，因为它们需要被标记为inline才能满足一次定义规则（ODR），而这反过来又不能满足上述条款。不将它们标记为inline的要求可能是因为标记为inline的函数定义具有“无链接”，导致每个翻译单元使用其自己编译的版本（或作为内联扩展），通常没问题，但对于动态内存分配则不然。

以上两种情况都是出于正确性的考虑，通常需要保证使用new分配的内存使用相应的delete操作符进行释放（即“编译在一起”，可以这么说，或者都默认）。例如，如果您的新/删除操作符依赖于底层的malloc/free调用，则依赖于调用新/删除操作符的翻译单元所使用的堆，在DLL和可执行文件之间，不能保证此堆将是相同的（实际上，在特定情况下，在Windows中，两个模块使用两个单独的堆进行动态内存分配）。

因此，正如Rook所说，你的问题的解决方案是“不要那样做”。不要为DLL对象过载new/delete运算符，因为无论你如何扭曲你的代码，都没有一种干净的方法来正确地完成这个任务，它总会归结为上面所述的同一个问题。

相反，你应该使用工厂函数模式来创建DLL对象，并返回一个智能指针（例如std::shared_ptr），其中包含一个自定义删除器，该删除器依赖于将删除操作动态分派回对象创建的位置。这是受Chad Austin技术启发的一种方法。我在这里做了非常类似的事情。

- Mikael Persson

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Mikael，我正在阅读有关不能将定义放在DLL头文件中的部分，因为它们需要被标记为inline以满足ODR。这难道不会满足ODR吗？在头文件中但在类之外定义该定义，例如 MyClass:: SomeDefinition() {...}。这不会是内联的，并且会满足ODR，不是吗？ - clanmjc

@clanmjc 亲自试一下就知道了。如果您在头文件中定义了类声明之外的成员函数，则它将正确编译，但是链接器在尝试链接使用该函数的多个对象文件时会出现ODR错误。为解决此问题，需要使用 inline 标记该定义，这与在类声明中定义它相同。因此，无论是将其放入类声明中还是显式标记为 inline，都需要将其标记为 inline。两种方法都是完全等效的。 - Mikael Persson

Answer 2

你可以尝试编写自己的malloc和delete函数，然后创建一个C定义，基本上包含覆盖new和delete的代码，并调用这些自定义的malloc和delete函数。

这样你就可以做一些像这样的事情：

MODULE_START()
// CODE HERE

MODULE_END()

这个应该能顺利运行。

- Daniel McCarthy