使用重载的 new 和 delete 运算符跟踪使用的内存？

Question

好的，我的目标是跟踪已分配的内存。为此，我创建了一个静态变量并重载了 new 和 delete 运算符。不过我有点困惑。当我创建新的 int 对象时，它分配了 4 个字节的内存，但是当我删除指向这个 int 的指针时，它说 8 个字节已被删除。有没有办法准确跟踪它？再往前走，我还想跟踪动态创建的对象并跟踪它使用了多少内存。 这是我的代码：

#include<iostream>
#include<stdlib.h>

static int memory{0};

void* operator new(std::size_t sz){
    memory+= sz;
    return std::malloc(sz);
}

void operator delete(void* ptr) noexcept{
    memory-= sizeof(ptr);
    std::free(ptr);
}

int main()
{
    int * p = new int;
    *p = 2;
    std::cout << memory; // memory = 4

    delete p;
    std::cout << memory; // memory = -4 
}

Answer 1

有点烦人，不是吗？ free 知道要释放多少内存，但不会告诉你。

实际的解决方案是在malloc 请求中添加一个额外的sizeof(size_t)，并使用返回分配的第一个字节来存储sz。在operator delete 中，您执行相反的操作：查找ptr 之前的sizeof(size_t) 字节。

所以你得到的代码是memory-=static_cast<size_t*>(prt)[-1];。 [-1] 看起来很吓人，我知道。少数几个有意义的案例之一。

Answer 2

你在这里有一个错误的假设。 sizeof 指针返回指针的大小，而不是它指向的结构的大小。因此，无论您分配什么类型的结构（无论是int、类的实例还是数组），您总是减去相同数量的内存。

您应该检查指针指向的结构的大小，但在这段代码中很难。由于您将 void* 作为参数传递，因此您无法取消引用它，您必须知道该指针是什么类型。
我想您可以尝试使用模板函数来保留指针类型（并能够取消引用它）。