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C++中如何实现自定义内存管理重载new/delete运算符实例

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发布： 2025-07-29 08:59:01

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在c++++中，实现自定义内存管理的常见方法是重载new和delete运算符，具体可通过1. 在类级别重载以控制特定类的内存分配与释放逻辑；2. 在全局范围重载以统一修改整个程序的内存分配行为（需谨慎使用）；3. 根据需要重载数组版本new[]/delete[]，并注意匹配参数、处理nothrow版本及成对重载以避免未定义行为或内存泄漏。

C++中如何实现自定义内存管理重载new/delete运算符实例

在C++中，实现自定义内存管理的一个常见方法是重载new和delete运算符。通过这种方式，可以控制对象的内存分配与释放逻辑，比如用于性能优化、内存池管理或者调试目的。

下面是一个实际例子，展示如何在类级别或全局范围内重载new和delete。

1. 类级别的 new/delete 重载

如果你希望某个类的对象使用特定的内存管理方式，可以在该类中重载new和delete操作符。

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#include <iostream>
#include <cstdlib>

class MyClass {
public:
    void* operator new(size_t size) {
        std::cout << "MyClass::operator new, allocating " << size << " bytes\n";
        void* ptr = std::malloc(size);
        if (!ptr) throw std::bad_alloc();
        return ptr;
    }

    void operator delete(void* ptr) noexcept {
        std::cout << "MyClass::operator delete\n";
        std::free(ptr);
    }

    // 如果你有数组版本的需求，也可以重载 array 版本
    void* operator new[](size_t size) {
        std::cout << "MyClass::operator new[], allocating " << size << " bytes\n";
        void* ptr = std::malloc(size);
        if (!ptr) throw std::bad_alloc();
        return ptr;
    }

    void operator delete[](void* ptr) noexcept {
        std::cout << "MyClass::operator delete[]\n";
        std::free(ptr);
    }
};

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这样，每次创建或删除MyClass对象时，就会调用我们自定义的内存分配和释放函数。

2. 全局 new/delete 重载（慎用）

如果你想为整个程序统一修改内存分配行为，可以重载全局的new和delete操作符。但要注意，这会影响所有没有自己重载new/delete的类。

void* operator new(size_t size) {
    std::cout << "Global operator new, allocating " << size << " bytes\n";
    void* ptr = std::malloc(size);
    if (!ptr) throw std::bad_alloc();
    return ptr;
}

void operator delete(void* ptr) noexcept {
    std::cout << "Global operator delete\n";
    std::free(ptr);
}

// 同样支持数组版本
void* operator new[](size_t size) {
    std::cout << "Global operator new[], allocating " size << " bytes\n";
    void* ptr = std::malloc(size);
    if (!ptr) throw std::bad_alloc();
    return ptr;
}

void operator delete[](void* ptr) noexcept {
    std::cout << "Global operator delete[]\n";
    std::free(ptr);
}

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