C++满载new，以及实现检测内存泄露版本的new

C++重载new，以及实现检测内存泄露版本的new

在c++中，new作为一个操作符，也是可以被重载的，这个可能很多人比较陌生。在 Effective C++这本书中，专门提到了这方面的知识，看过此书，做一些总结，顺便在网上找到一些内容，实现一个可以检测内存泄露的内存分配机制（new delete）。

在铺叙重载new之前，先说一下new_handler, 如果读过 windows结构化异常，对这个机制应该并不陌生，在windows结构化异常中，当出现未捕捉的异常出现时候，有一个函数handler用于处理这种默认情况，同时这个函数是可以替换成自己写的版本。

new_handler也是一样，当调用new的时候，不能成功分配内存的时候，就会调用new_handler

声明形式如下： 

namespace std

{

      typedef void (*new_handler)();

      new_handler set_new_handler(new_handler p) thow();

}

其中new_handler就是一个返回值和参数都是空的函数，set_new_handler()设置一个新的handler的同时，返回旧版本的handler。

当new分配空间失败的时候，就会调用这个函数，就好像求助的感觉一样，既然有求助的意味，所以new_handler一般要实现如下一些功能： 

1. 让更多内存被使用, 即有可以释放内存的功能

2. 安装另一个new_handler，如果当前的handler无法得到更多内存，则要考虑更换handler，使得在下次调用的时候，用新的handler来处理内存释放。

3. 卸除new_handler,也就是将null传递给 set_new_handler方法，如果当前没有handler，那么new调用失败会抛出异常

4. 不返回，通常调用 abort, exit.

首先说一下重载new的必要性，

1. 用来检测运用上的错误，例如内存泄露，多次删除一个指针等，最后我们将给出一个实现检测内存泄露的new

2. 强化效能。因为自带的new函数是一个行为比较中庸的函数，对于大内存，小内存，多线程都考虑。所以自然效率会低一些，所以我们可以根据自己的需求制定new，例如在完全单线程的情况下不用考虑线程安全的问题。

3. 为了收集使用上的统计数据。在实现一个真正使用自己程序的new和delete之前，应该搜集一些程序使用动态内存的特点，例如大小，寿命等。这个时候可以重载new 来实现这些功能。

      这个提法主要是为了和class new 做区分而用的。

      假设现在要实现这样功能的new，如果要分配内存是 size，实际分配内存要比size大两个字节，然后分别在分配好的内存前后多四个字节，存储一个特殊的内容，作为签名。 在delete的时候，可以检测者 多分配的，以判断程序运行期间，是否对对这段内存的前后进行非法访问（underruns 和 overruns）

#include "mem_check_new.h"#include <malloc.h>#include <stdio.h>//#include <iostream>//using namespace std;#ifdef _DEBUGnamespace {struct info //定义表中存储的数据，分配的指针值，文件名，行号{void *ptr;const char *file_name;long line;};info ptr_list[1024]; //内存分配表unsigned int ptrn = 0;//内存分配表项int find_ptr(void *p) //依据指针，查询记录这个分配的表项{for(unsigned int i = 0; i < ptrn; i++){if(ptr_list[i].ptr == p){return i;}}return -1;}void del_ptr(unsigned int i) //依据表项id，删除这个分配记录{while(i+1 < ptrn){ptr_list[i] = ptr_list[i+1];i++;}ptrn--;}class process_end //在程序退出前，检测是否有泄露{public:~process_end(){for(unsigned int i = 0; i < ptrn; i++){printf("file: %s, line: %d Memory leak\n", ptr_list[i].file_name, ptr_list[i].line);}}};process_end pe; //用一个全局对象，在程序退出前，析构这个对象，然后检测开始}//end of namespace non;//void* operator new(size_t size, const char *file_name,long line)void* operator new(size_t size, const char *file_name,long line) //重载new，每次分配内存，都放入表中记录下来{void *p = malloc(size);ptr_list[ptrn].ptr = p;ptr_list[ptrn].file_name = file_name;ptr_list[ptrn].line = line;ptrn++;return p;}void *operator new[](size_t size, const char *file_name, long line) //重载 new[]{return operator new(size, file_name, line);}void operator delete(void *p) //调用delete的时候，首先在表中查找当前指针的值，如果存在就删除{int i = find_ptr(p);if(i >= 0){free(p);del_ptr(i);}else{printf("delete unknown pointer\n");}}void operator delete[](void *p){operator delete(p);}#endif