重載operator new實現檢測內存泄漏是否可行

　　行與不行，就憑我這水平，說出來未免顯示太過自大。不還，我還想根據本身的代碼來討論這個問題。

　　重載operator new來檢測內存只的辦法，那就是在new的時候記錄指針地址及文件名、行號，在delete的時候取消記錄。到最後程序結束，還有哪些指針未釋放，則爲泄漏。

　　第一步，你得重載operator new，或者也能夠重寫。在http://www.cplusplus.com/reference/new/operator%20new/中指明new有三種形式，由於咱們還分配數組，故還有new[]這個函數也要重載。那麼有6種。原文中指明「The allocating versions ((1) and (2)) are also replaceable:」，則說明咱們只能重載4個函數（也必須，否則檢測不到部份內存分配，沒有意義）。因爲placement new不會有內存泄漏，也不能重載，能夠無論。

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;

inline void *operator new[](std::size_t size, const char *file, int line)
{
    std::cout << "memory allocate at " << file << " line " << line << std::endl;
    void *p = ::operator new(size);// operator new (size,std::nothrow)
    return p;
}

inline void * operator new(std::size_t size, const char *file, int line)
{
    std::cout << "memory allocate at " << file << " line " << line << std::endl;
    void *p = ::operator new(size);
    return p;
}

inline void operator delete(void *p)
{
    std::cout << "free" << std::endl;
    free(p);
}

inline void operator delete[] (void *p)
{
    std::cout << "free[]" << std::endl;
    free(p);
}

#define new new(__FILE__, __LINE__)

class  TTest
{
public:
    TTest(){ std::cout << "construct...." << std::endl; }
    ~TTest(){ std::cout << "destruct...." << std::endl; }
};

int main()
{
    TTest *p = new TTest();
    delete p;

    return 0;
}

View Code

注意上面的代碼中，由於懶，並無重載完4個函數。另外，注意new函數是重載，故能夠調用::operator new，而delete函數是重寫，再調::operator delete就遞歸成死循環了。不過這並不影響我說明問題。

結果：

memory allocate at ../test/main.cpp line 61
construct....
destruct....
free
按 <RETURN> 來關閉窗口...

看，已經知道分配的文件、行號，還能知道是否已分配，那麼說明仍是可行的。

　　但是，並非全部的程序都是這麼簡單的。重載後，咱們固然但願所來new的用法及參數都不用變。由於咱們不但願已寫的代碼須要修改。從另外一個方面說，若是用了第三方庫，總不能一個個將別人的new替換成本身的函數。因而有了「#define new new(__FILE__, __LINE__)」這行代碼，經過一個宏定義巧妙地將函數替換了。

new int()被替換成new(__FUNCTION__,__LINE__) int()，這樣，原來的代碼不變。可是，這個宏定義並不夠巧妙。上面提到，new有三種形式，這個宏定義只能替換最經常使用的一種void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc);對於其餘則無能爲力。

#include <iostream>
#include <cstdlib>

using namespace std;


inline void *operator new[](std::size_t size, const char *file, int line)
{
    std::cout << "memory allocate at " << file << " line " << line << std::endl;
    void *p = ::operator new(size);// operator new (size,std::nothrow)
    return p;
}

inline void * operator new(std::size_t size, const char *file, int line)
{
    std::cout << "memory allocate at " << file << " line " << line << std::endl;
    void *p = ::operator new(size);
    return p;
}

inline void operator delete(void *p)
{
    std::cout << "free" << std::endl;
    free(p);
}

inline void operator delete[] (void *p)
{
    std::cout << "free[]" << std::endl;
    free(p);
}

#define new new(__FILE__, __LINE__)

class  TTest
{
public:
    TTest(){ std::cout << "construct...." << std::endl; }
    ~TTest(){ std::cout << "destruct...." << std::endl; }
};

int main()
{
    char *buff[10240] = {'\0'};
    TTest *p = new TTest();
    delete p;

    p = new(buff) TTest();

    return 0;
}

View Code

顯然，p = new(buff) TTest();調用了第三種new函數void* operator new (std::size_t size, void* ptr) throw();因爲參數問題編譯報錯。其實，第2、三種new函數原型在STL、BOOST裏很經常使用。因此這種替換並不適用。

　　因爲我並不知道編譯器#define new new(__FILE__, __LINE__)是怎麼去解釋這行代碼的，故無法寫出一個實現三種函數原型都能替換的宏定義。固然，若是你只想知道有沒有內存泄漏，不須要知道文件名、行號，則重寫new函數而不是重載是可行的。但感受這也太雞肋了。

　　不知道有沒有大神能實現函數的替換，望指教。