C++如何重载全局new operator为不同类类型分配对应内存池？

你期望的直接在全局operator new中获取调用方类类型的需求，标准C++没有提供原生支持，无法直接实现。

全局operator new的唯一入参是待分配的内存字节数，没有携带任何调用方的类型元数据，运行时无法直接获取调用new表达式的类的类型信息。你示例中classname(caller)的逻辑没有标准实现可以支撑。

针对你的场景，可以根据实际约束选择以下可行方案：

方案1：重载目标类的类作用域operator new（最优解，可修改类定义时首选） #

如果可以调整目标类的源码，或者可以通过继承封装第三方库的目标类，直接为每个需要定制内存分配的类重载内部的静态operator new和operator delete即可，编译器会自动在对应类实例化时调用专属的分配逻辑，不需要额外做类型判断：

// 以BigString类为例
class BigString {
public:
    // 重载类专属new运算符
    static void* operator new(std::size_t count) {
        return bigStringPool.alloc(count);
    }
    // 配对重载类专属delete运算符
    static void operator delete(void* ptr, std::size_t count) {
        bigStringPool.free(ptr);
    }

    // 类原有其他成员定义...
};

该方案不需要修改任何new BigString/delete ptr的调用代码，适配成本最低，稳定性最高。

方案2：宏替换new调用（无法修改类定义，但可调整调用代码时适用） #

如果第三方库的类定义无法修改，但你可以改动所有实例化目标类的代码，可以通过自定义宏传递类型信息，绑定对应内存池：

// 先实现模板特化，关联不同类和对应的内存池
template<typename T> MemoryPool& get_memory_pool();
template<> MemoryPool& get_memory_pool<BigString>() { return bigStringPool; }
template<> MemoryPool& get_memory_pool<4DVector>() { return vec4dPool; }

// 定义自定义分配宏
#define POOL_NEW(T) new (get_memory_pool<T>()) T

使用时将原有new BigString()的调用替换为POOL_NEW(BigString)即可。

方案3：基于分配大小匹配（不推荐，仅做兜底） #

如果既不能修改类定义，也不能调整调用代码，且你需要定制的目标类的实例大小全局唯一（没有其他类和它们大小相同，也没有继承派生场景），可以在全局operator new中通过分配的字节数间接匹配对应内存池：

void* operator new(std::size_t count) {
    if (count == sizeof(BigString)) {
        return bigStringPool.alloc(count);
    } else if (count == sizeof(4DVector)) {
        return vec4dPool.alloc(count);
    }
    return malloc(count);
}

该方案局限性极强，一旦出现相同大小的其他类、或者目标类被继承派生，就会出现内存分配错误，生产环境需谨慎使用。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者b20000