通过重载new/delete并记录分配信息，可实现内存泄漏检测：定义结构体存储大小、文件、行号，用map跟踪分配；重载new/delete操作符插入记录，程序结束时打印未释放内存。示例中未释放p1导致报告泄漏，输出地址、大小及位置信息。该方法仅适用于单线程调试，存在性能开销，不替代专业工具。
在C++中，内存泄漏是常见问题。通过重载全局的new和delete操作符，我们可以实现一个简单的内存泄漏检测器，记录每次内存分配与释放的信息，并在程序结束时报告未释放的内存块。
重载 new 和 delete 操作符
要实现内存检测，我们需要替换默认的new和delete行为，在分配和释放时记录相关信息，比如地址、大小、分配位置（文件名和行号）等。
注意：以下实现仅用于学习目的，不适用于多线程或异常复杂的生产环境。
基本思路：
立即学习“C++免费学习笔记（深入）”；
- 使用哈希表或映射结构记录每次通过
new分配的内存块信息。 - 在
delete时从记录中移除对应条目。 - 程序退出前打印仍未释放的内存块。
定义内存记录结构
我们先定义一个结构体来保存分配信息：
struct AllocationInfo {
size_t size;
const char* file;
int line;
};
再用一个全局的std::map来跟踪当前已分配但未释放的指针：
#include
重载全局 new 和 delete
接下来重载operator new和operator delete，并加入文件名和行号追踪：
void* operator new(size_t size, const char* file, int line) {
void* ptr = ::operator new(size); // 调用原始的 new
g_allocations[ptr] = {size, file, line};
return ptr;
}
void operator delete(void* ptr) noexcept {
if (ptr == nullptr) return;
g_allocations.erase(ptr);
::operator delete(ptr); // 调用原始的 delete
}
上面的版本支持带位置信息的new，但标准new不接受额外参数。为了拦截所有调用，还需提供无参版本：
void* operator new(size_t size) {
return ::operator new(size, "unknown", 0);
}
void* operator new[](size_t size) {
return ::operator new[](size, "unknown", 0);
}
void operator delete[](void* ptr) noexcept {
::operator delete(ptr);
}
同时也要重载数组版本new[]和delete[]：
void* operator new[](size_t size, const char* file, int line) {
void* ptr = ::operator new[](size);
g_allocations[ptr] = {size, file, line};
return ptr;
}
添加宏简化调用
直接写new("file", __LINE__) Type不方便。我们可以定义宏来自动注入位置信息：
#define DEBUG_NEW new(__FILE__, __LINE__)
然后在代码中使用：
// #define new DEBUG_NEW // 可选：全局替换 new MyClass* obj = DEBUG_NEW MyClass();
或者在编译期统一替换：
#ifdef _DEBUG
#define new DEBUG_NEW
#endif
程序结束时检查泄漏
可以在程序末尾添加一个函数打印未释放的内存：
void report_leaks() {
if (g_allocations.empty()) {
std::cout << "No memory leaks detected.\n";
} else {
std::cout << "Memory leaks detected:\n";
for (const auto& pair : g_allocations) {
std::cout << "Addr: " << pair.first
<< ", Size: " << pair.second.size
<< ", File: " << pair.second.file
<< ", Line: " << pair.second.line << "\n";
}
}
}
在main函数返回前调用：
int main() {
int* p1 = DEBUG_NEW int(42);
int* p2 = DEBUG_NEW int[10];
// delete p1; // 故意不释放，测试泄漏
delete[] p2;
report_leaks();
return 0;
}
输出示例：
Memory leaks detected:
Addr: 0x7fb1c8c05790, Size: 4, File: main.cpp, Line: 5
注意事项
这种简单检测器有局限性：
- 不能检测重复释放（double free）或野指针访问。
- 无法处理跨动态库的分配（需确保所有模块链接同一份实现）。
- 调试宏只在本翻译单元有效，除非全局定义。
- 性能开销较大，仅建议在调试构建中启用。
更完善的方案可结合RAII、智能指针，或使用Valgrind、AddressSanitizer等工具。
基本上就这些。通过重载new/delete并记录分配信息，我们可以快速搭建一个轻量级内存泄漏检测机制，帮助定位基础问题。
