重定义new和delete运算符

看起来你已经迈出了用自定义分配器重定义全局new/delete运算符的关键一步！先帮你梳理下当前实现的要点，以及在多翻译单元的C++项目里必须注意的几个细节：

首先贴出你当前在memops.hpp中的实现：

#pragma once
#include "../lib/mem.h"

void* operator new(size_t size) {
    return __mem_alloc(size);
}

void operator delete(void *ptr) {
    __mem_free(ptr);
}

void* operator new[](size_t size) {
    return __mem_alloc(size);
}

void operator delete[](void *ptr) {
    __mem_free(ptr);
}

核心注意事项 #

• 避免多定义链接错误
  你现在把实现直接放在头文件里，一旦多个.cpp文件包含这个头，就会触发“multiple definition”链接错误。正确的做法是把声明放在头文件，实现移到单独的.cpp文件：
  头文件memops.hpp只留声明：

  #pragma once
  #include "../lib/mem.h"
  
  void* operator new(size_t size);
  void operator delete(void *ptr);
  void* operator new[](size_t size);
  void operator delete[](void *ptr);
  

  然后新建memops.cpp放实现：

  #include "memops.hpp"
  #include <stdexcept>
  
  void* operator new(size_t size) {
      void* ptr = __mem_alloc(size);
      if (!ptr) {
          throw std::bad_alloc();
      }
      return ptr;
  }
  
  void operator delete(void *ptr) {
      if (ptr) {
          __mem_free(ptr);
      }
  }
  
  void* operator new[](size_t size) {
      void* ptr = __mem_alloc(size);
      if (!ptr) {
          throw std::bad_alloc();
      }
      return ptr;
  }
  
  void operator delete[](void *ptr) {
      if (ptr) {
          __mem_free(ptr);
      }
  }
  

• 符合标准的异常行为
  标准C++要求普通的operator new在分配失败时必须抛出std::bad_alloc异常，直接返回nullptr会导致未定义行为。上面的实现已经补上了异常抛出逻辑；如果你的项目需要不抛异常的版本，可以额外实现nothrow重载：

  void* operator new(size_t size, const std::nothrow_t&) noexcept {
      return __mem_alloc(size);
  }
  
  void operator delete(void *ptr, const std::nothrow_t&) noexcept {
      if (ptr) {
          __mem_free(ptr);
      }
  }
  

• 数组分配的特殊处理
  你现在对单个对象和数组的分配用了相同的__mem_alloc，如果你的自定义分配器不需要区分两者（比如不需要额外存储数组长度），那没问题；但如果__mem_alloc需要针对数组做特殊处理，记得在operator new[]里调整逻辑。

• 线程安全检查
  如果你的项目是多线程的，一定要确保__mem_alloc和__mem_free是线程安全的，否则会出现内存竞争、数据损坏等问题。

• 空指针保护
  在operator delete里加个空指针判断是个好习惯，避免__mem_free处理空指针时可能的崩溃（虽然很多分配器本身会处理空指针，但显式判断更稳妥）。

备注：内容来源于stack exchange，提问作者mdjukan