【问题标题】：Overloading operator new for other class为其他类重载运算符 new
【发布时间】：2020-10-13 20:50:53
【问题描述】：

用例

我有一个Node 类，它读取、创建Message 对象并将其发送到其他Node 类。我不想修改 Message 类的构造函数，因为我也在其他类中使用它。

Message 对象基本上是这样的（Message.hpp 文件）

类消息{
    size_t 大小；
    字符*缓冲区；

    消息（size_t 容量）：缓冲区（新字符 [容量]），大小（0）{}
}

用例可能如下所示（.cpp 文件）

Node::Node() : header_size(sizeof(int)) {}

Node::processMessage(const unique_ptr& message){
    向量& 事件 = 读取事件（消息）； // 读取 char* 缓冲区
    const int message_id = readMID(message); // 读取缓冲区的另一部分
    矢量> messagesToSend;

    
    对于（常量事件和事件：事件）{
        unique_ptr message(new Message(header_size + sizeof(Event));
        writeInMessage（消息，事件）；
        writeInMessage(message, message_id);
        messagesToSend.push_back(std::move(message));
    }

    发送消息（消息发送）；
}

前面的这个用例只是将消息中包含的事件分片到许多不同的消息中，并保持相同的消息 id。

在我的用例中，消息头通常是一个用于标识消息的整数，而缓冲区的其余部分则填充了一系列可能属于不同类型的事件。现在，我想修改Node，让它自动管理标识符，以便用户可以专注于事件处理，我想知道是否可以重载或替换operator new，以添加header_size在Node 类中创建新消息对象时分配的内存大小。

重载应该允许我写这样的东西（.cpp）

Node::processMessage(const unique_ptr& message){
    向量& 事件 = 读取事件（消息）；
    矢量> messagesToSend;

    
    对于（常量事件和事件：事件）{
        unique_ptr message(new Message(sizeof(Event));
        writeInMessage（消息，事件）；
        messagesToSend.push_back(std::move(message));
    }

    发送消息（消息发送）；
}

标题的管理将通过processMessage()之前或之后调用的其他方法来完成。

我已经看过了

我已经阅读了一些 stackoverflow 问题和一些关于如何替换 operator new 的文档，但它始终在全局或当前类中使用（在我的情况下，我不希望替换 @987654332 中的运算符@ 类，但在 Node 类中）。

我依稀记得有一个关于运算符重载和新/删除运算符重载的 stackoverflow 常见问题解答，不建议在此处修改这些运算符：What are the basic rules and idioms for operator overloading?。

问题

为此，在 Node 类中重载操作符 new 是一个好主意还是至少是一个合法的主意？如果没有，正确的做法是什么？

如果这种方法是合法的，它会是什么样子？ Message 类是否需要将运算符重载定义为友元方法或类似方法？另外，我还需要重载operator delete 吗？

【问题讨论】：

那么为缓冲区分配更多内存的唯一方法是通过Message类的构造函数？我不想修改Message 类。我不能增加原始内存量并在缓冲区中写入超过 sizeof(Event) 个字节吗？这会导致内存泄漏吗？
当Node 创建Message 时，您是否要为sizeof(int) 分配额外的字节？
如果没有其他选择，我将保持代码原样 - 使用new Message(header_size + sizeof(Event))。但是，如果有一种方法可以编写 new Message(sizeof(Event)) 而不触及 Message 构造函数并保留相同数量的内存，那么我会接受它。也许operator new 不是办法。
我刚看到你的回答。是的，我希望分配sizeof(int) 更多的字节，而不必每次都写。但仅限于Node 类的代码中。
重载operator new只有两个选项。您可以重载全局operator new 或成员operator new。全局operator new 将影响当前翻译单元中new 的所有使用，因此我们可以忽略它。在这里用处不大。另一个选项是将特定类的operator new 重载为成员运算符。但是，这只改变了分配 that 类的方式。如果您超载Node::operator new，那么您只会更改执行new Node 时发生的情况。您不能在 Node 中更改 Message::operator new。

标签： c++ operator-overloading new-operator delete-operator

【解决方案1】：

感谢François Andrieux 的及时答复。我的问题的简短回答是创建一个工厂模式来创建 Message 对象。类似的东西：

（节点.cpp）

unique_ptr Node::createMessage(size_t capacity) {
    return unique_ptr(new Message(capacity + header_size));
}

这样，用户不必在每次想要创建新的消息对象时精确地确定标头大小。这样做的缺点是用户必须知道要使用的确切方法。如果Message 自然构造函数不可访问，则可以强制用户使用此方法。

重载operator new 不是答案，理由如下：

重载operator new 只有两个选项。您可以重载全局operator new 或成员operator new。全局 operator new 将影响当前翻译单元中所有 new 的使用，因此我们可以忽略它。在这里用处不大。另一个选项是将特定类的operator new 重载为成员运算符。但是，这只改变了分配该类的方式。如果您超载Node::operator new，那么您只会更改执行new Node 时发生的情况。您不能在 Node 中更改 Message::operator new

另一种分配比自然构造函数更多空间的可能性是使用placement new。然而，这使得构造和破坏过于复杂，这不是这里的预期目标。另外，让用户每次都写new Message(header_size + capacity)比让他分配和释放内存的风险要小。

【讨论】：