重载operator new实现检测内存泄漏是否可行

　　行与不行，就凭我这水平，说出来未免显示太过自大。不还，我还想根据自己的代码来讨论这个问题。

　　重载operator new来检测内存只的办法，那就是在new的时候记录指针地址及文件名、行号，在delete的时候取消记录。到最后程序结束，还有哪些指针未释放，则为泄漏。

　　第一步，你得重载operator new，或者也可以重写。在http://www.cplusplus.com/reference/new/operator%20new/中指明new有三种形式，因为我们还分配数组，故还有new[]这个函数也要重载。那么有6种。原文中指明“The allocating versions ((1) and (2)) are also replaceable:”，则说明我们只能重载4个函数（也必须，不然检测不到部分内存分配，没有意义）。由于placement new不会有内存泄漏，也不能重载，可以不管。

#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;
}

注意上面的代码中，因为懒，并没有重载完4个函数。另外，注意new函数是重载，故可以调用::operator new，而delete函数是重写，再调::operator delete就递归成死循环了。不过这并不影响我说明问题。

结果：

memory allocate at ../test/main.cpp line 61
construct....
destruct....
free
按 <RETURN> 来关闭窗口...

看，已经知道分配的文件、行号，还能知道是否已分配，那么说明还是可行的。

　　可是，并不是所有的程序都是这么简单的。重载后，我们当然希望所来new的用法及参数都不用变。因为我们不希望已写的代码需要修改。从另一个方面说，如果用了第三方库，总不能一个个将别人的new替换成自己的函数。于是有了“#define new new(__FILE__, __LINE__)”这行代码，通过一个宏定义巧妙地将函数替换了。

new int()被替换成new(__FUNCTION__,__LINE__) int()，这样，原来的代码不变。但是，这个宏定义并不够巧妙。上面提到，new有三种形式，这个宏定义只能替换最常用的一种void* operator new (std::size_t size) throw (std::bad_alloc);对于其他则无能为力。

#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] = {''};
    TTest *p = new TTest();
    delete p;

    p = new(buff) TTest();

    return 0;
}

显然，p = new(buff) TTest();调用了第三种new函数void* operator new (std::size_t size, void* ptr) throw();由于参数问题编译报错。其实，第二、三种new函数原型在STL、BOOST里很常用。所以这种替换并不适用。

　　由于我并不知道编译器#define new new(__FILE__, __LINE__)是怎么去解释这行代码的，故没法写出一个实现三种函数原型都能替换的宏定义。当然，如果你只想知道有没有内存泄漏，不需要知道文件名、行号，则重写new函数而不是重载是可行的。但感觉这也太鸡肋了。

　　不知道有没有大神能实现函数的替换，望指教。