为内存跟踪器重载delete[]运算符

Question

为了跟踪内存分配，我一直在尝试重载C++中标量和数组版本的new和delete运算符。然而，delete[]的重载不起作用。我一直在尝试理解cppreference上的文档（https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/new/operator_delete），但无法理解。我认为我对重载#5感兴趣，它是以下内容，但可能是错误的。 void operator delete ( void* ptr, std::size_t sz ) noexcept; 这是我目前用来测试我的想法的程序，以及我编写的所有函数。 请注意，我对一个能够处理内置类型和我创建的任何类/结构的内存分配器感兴趣。

#include<iostream>

// global variable
std::size_t g_allocatedMemory{};

// =======================================================================
// global overload for new
void* operator new(std::size_t size)
{
    g_allocatedMemory += size;
    
    std::cout << "Allocating " << size << " bytes\n";
    std::cout << "Current allocation = " << g_allocatedMemory << " bytes\n\n";

    return malloc(size);
}

// global overload for delete
void operator delete(void* memory, std::size_t size)
{
    g_allocatedMemory -= size;

    std::cout << "Freeing " << size << " bytes\n";
    std::cout << "Current allocation = " << g_allocatedMemory << " bytes\n\n";
    
    free(memory);
}

// =======================================================================

// global overload for new[]
void* operator new[](std::size_t size)
{
    g_allocatedMemory += size;
    
    std::cout << "Allocating " << size << " bytes\n";
    std::cout << "Current allocation = " << g_allocatedMemory << " bytes\n\n";

    return malloc(size);
}

// global overload for delete[]
void operator delete[](void* memory, std::size_t size)
{    
    g_allocatedMemory -= size;

    std::cout << "Freeing " ;//<< size << " bytes\n";
    std::cout << "Current allocation = " << g_allocatedMemory << " bytes\n\n";
    
    free(memory);
}

// =======================================================================

int main()
{
    int* p{ new int[5] };

    delete[] p;

    return 0;
}

我也尝试过使用C++17，但没有成功。

程序没有使用我提供的delete[]的重载。所以当我在main()中执行delete[] p时，屏幕上只会打印出int* p{ new int[5] };的输出，而没有任何来自delete[] p;的输出。

Allocating 20 bytes
Current allocation = 20 bytes

这是我编译代码的方式。

g++ -pedantic-errors -Wall -Weffc++ -Wextra -Wconversion -Wsign-conversion -std=c++14 .\leak.cpp

- m-salman-05

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在我的另一个平台上，delete[] p; 调用的是 void operator delete[](void* memory) noexcept，但你没有提供这个替代的全局删除函数。这与 https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/new/operator_delete 一致。我建议你替换 new 和 delete，而不是 malloc 和 free。 - undefined

@George 没错，但无论如何，这是不可能的。即使一个实现使用了 std::malloc 和 std::free，重新定义（覆盖）它们将违反唯一定义规则。（而重载它们也是无用的，因为新的重载显然不是被调用的那些）。 - undefined

不要忘记关于放置new。 - undefined

@Caleth 对的。说得好。 - undefined

@JesperJuhl 尽管 new(nothrow) 显然是“new 表达式的放置版本”，这样命名可能是因为语法规则的命名。 - undefined

Answer 1

你必须提供一个operator delete[](void *ptr) noexcept函数。

请注意，当替换带有大小参数的版本时，标准要求替换非大小版本。

只需添加以下代码即可使用重载：

// global overload for delete[]
void operator delete[](void* memory)
{     
    std::cout << "test" << std::endl;
}

您使用这个额外的重载后，代码将输出以下内容：

Allocating 20 bytes
Current allocation = 20 bytes

test

- Radovm

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嗨，我假设你提到的过载将是程序中的第五个功能（不包括上面显示的main()）。问题是，我没有打印出被释放的内存量。此外，没有了size参数，我无法更新g_allocatedMemory，这意味着我无法跟踪程序当前在堆上分配的净内存。另外，我假设在void operator delete[](void* memory)的函数体中，我还需要添加语句free(memory)，对吗？ - undefined