重载新操作员问题

Question

我决定在我的类中重载 new、new[]、... 运算符，以便记录调用它们的文件和行，以便更轻松地跟踪内存分配/泄漏。

现在问题出在我的堆栈和数组类（以及其他分配内存的模板容器类）中：

如果我将它们与我的一个类一起使用，它有 new,new[],... 运算符重载，它可以正常工作。

但如果我将它与标准 c++ 数据类型（int、float、...）一起使用，我无法分配它们，因为没有重载的 new 运算符与 new(__ LINE __ , __ FILE __) 的参数匹配运算符（或其他类似placement new）。

堆栈代码示例：

// placement new
T* t=new(__ LINE __ , __ FILE__)(&m_data[i])T;

所以我对如何完成这项工作没有好主意。如果我用 new 替换 new(__ LINE __ ,__ FILE __) 我失去了内存记录能力。 一种解决方案是为使用默认 new 的标准数据类型创建一个单独的堆栈。

有什么方法可以在编译时检测模板参数是结构、类还是内置 c++ 类型？

你如何处理这样的事情？ 你有什么建议？ 任何关于这种设计（好的，坏的）的 cmets 显然都是受欢迎的（只是不要发布诸如“不要用你自己的容器重新发明轮子”之类的东西）。

Answer 1

请注意，您当前的解决方案需要将日志记录代码添加到每个 new(line, file) 过载。此外，除非您将每个日志调用都包含在 #ifndef DEBUG ... #endif 中，否则您无法在发布版本中轻松将其关闭。

这是实现您想要的目标的一种方法：不要为每个类重载new 运算符，而是考虑使用放置语法重载全局new 运算符；这样您就可以避免干扰“正常”new 运算符。然后，您可以方便地#define 新建和删除宏，最重要的是，您可以控制何时应用内存跟踪new/delete 以及何时使用标准版本。

#ifdef ENABLE_CUSTOM_ALLOC

// Custom new operator. Do your memory logging here.
void* operator new (size_t size, char* file, unsigned int line)
{
    void* x = malloc(size);
    cout << "Allocated " << size << " byte(s) at address " << x 
        << " in " << file << ":" << line << endl;
    return x;  
}

// You must override the default delete operator to detect all deallocations
void operator delete (void* p)
{
   free(p);
   cout << "Freed memory at address " << p << endl;
}

// You also should provide an overload with the same arguments as your
// placement new. This would be called in case the constructor of the 
// created object would throw.
void operator delete (void* p, char* file, unsigned int line)
{
   free(p);
   cout << "Freed memory at address " << p << endl;
}

#define new new(__FILE__, __LINE__)

#endif


// A test class with constructors and destructor
class X
{
public: 
    X() { cout << "X::ctor()" << endl; }
    X(int x) { cout << "X::ctor(" << x << ")" << endl; }
    ~X() { cout << "X::dtor()" << endl; }
};


int main (int argc, char* argv[])
{
    X* x3 = new X();
    X* x4 = new X(20);
    delete x3;
    delete x4;
}

你应该看到类似的东西：

Allocated 1 byte(s) at address 00345008 in Alloc.cpp:58
X::ctor()
Allocated 1 byte(s) at address 003450B0 in Alloc.cpp:59
X::ctor(20)
X::dtor()
Freed memory at address 00345008
X::dtor()
Freed memory at address 003450B0

尝试将X 替换为int，您会发现它也有效。您也可以将其扩展到数组和新位置，但我宁愿不要让帖子比它长。

最后几个指针：
- MSVC 有这个功能，见here
- 在“跟踪内存泄漏”部分下有一个关于以这种方式进行内存跟踪here 的教程

Answer 2

struct Int {
    int i;
    Int (int _i) : i(_i) {}
    operator int () const {return i;}
};

#define __LINE_NUMBER__ Int(__LINE__)

使用此宏代替标准行号宏，重载解析将Int 行号与int 其他数字区分开来。

我无法想象这将如何全面展开。你打算像int * x = NEW(int,123); 那样使用它吗？

顺便说一句，我同意评论者的观点 - 您可能不必走这条路。重载new 是一种魔法，通常应该避免。

Answer 3

有什么方法可以在编译时检测模板参数是结构、类还是 一个内置的 c++ 类型？

你可以使用 boos::type_traits 和 boost::mpl 。

例子：

#include <boost/type_traits.hpp>
#include <boost/mpl/not.hpp>
#include <boost/mpl/logical.hpp>

template <class T>
typename boost::enable_if<boost::is_class<T>, T>::type
foo(){cout << "is class " << endl;};

template <class T>
typename boost::enable_if<boost::mpl::not_<boost::is_class<T> >, T>::type
foo(){cout << "is not class "<< endl;};

类型列表 - http://www.boost.org/doc/libs/1_47_0/libs/type_traits/doc/html/index.html

或者你可以使用 boost::mpl::set 作为你的类型集