在c++++中，重载new/delete用于实现更精细的内存控制。1. 可为类单独重载以插入自定义逻辑，如跟踪内存使用或优化分配行为；2. 也可全局重载影响整个程序，但需谨慎以免干扰标准库；3. 实际应用包括内存池管理、性能优化、调试内存泄漏及日志记录；4. 注意处理异常安全并实现数组版本operator new[]/delete[]。
在C++中，如果你需要对内存管理进行更精细的控制，比如做性能优化、内存池管理或者调试内存泄漏，自定义内存分配器是一个非常实用的做法。其中一种实现方式就是重载 new 和 delete 操作符。
为什么需要重载 new/delete
默认的 new 和 delete 是调用系统的 malloc/free 或底层操作系统的内存分配机制，虽然通用但缺乏灵活性。
在一些特定场景下，比如游戏开发、嵌入式系统或高频数据处理中，你可能希望：
- 控制内存分配行为（比如对齐、预分配）
- 跟踪内存使用情况
- 避免频繁调用系统分配函数带来的性能开销
- 实现自定义的内存池或垃圾回收机制
这时候就需要通过重载 new 和 delete 来插入自己的逻辑。
如何为类重载 new/delete
你可以为某个具体的类单独重载 new 和 delete，这样该类的所有实例化都会走你自定义的逻辑。
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class MyClass {
public:
void* operator new(size_t size) {
std::cout << "MyClass::operator new called, size = " << size << std::endl;
return malloc(size);
}
void operator delete(void* ptr) noexcept {
std::cout << "MyClass::operator delete called" << std::endl;
free(ptr);
}
};这样每次创建 MyClass obj; 或者 new MyClass() 的时候，就会调用你定义的 new 方法；delete 时也会走你写的 delete。
注意：重载的 new/delete 必须是类的静态成员函数，并且参数顺序不能变。
全局重载 new/delete 要谨慎
如果你想影响整个程序的内存分配方式，可以考虑全局重载 new/delete：
void* operator new(size_t size) {
std::cout << "Global operator new, size = " << size << std::endl;
return malloc(size);
}
void operator delete(void* ptr) noexcept {
std::cout << "Global operator delete" << std::endl;
free(ptr);
}不过这种方式会影响所有 new/delete 的调用，包括标准库内部使用的部分。除非你有明确需求（如统一监控内存），否则不建议轻易使用。
常见问题：
- 如果你在类中也定义了 new/delete，优先使用类级别的版本
- 重载时记得处理异常安全，特别是 new 返回 nullptr 的情况
- 不要忘了实现对应的数组版本：
operator new[]和operator delete[]
一些实际应用建议
- 调试用途：记录每次分配/释放的地址、大小、调用栈，用于排查内存泄漏。
- 性能优化：结合内存池，避免频繁调用 malloc/free。
- 内存限制：在嵌入式设备中限制最大分配量，防止OOM。
- 日志输出：记录分配信息，方便分析运行时内存行为。
例如，在调试时你可以这样做：
void* operator new(size_t size) {
void* ptr = malloc(size);
std::cout << "Allocated " << size << " bytes at " << ptr << std::endl;
return ptr;
}
void operator delete(void* ptr) noexcept {
std::cout << "Freed memory at " << ptr << std::endl;
free(ptr);
}这会在每次分配和释放时输出日志，帮助你快速定位问题。
基本上就这些。只要理解了 new/delete 的作用机制，再结合具体业务场景，就能写出适合的自定义分配器了。
