【C++内存管理】重载 new

1. 为什么要重载 new

1.1 监测内存创建销毁，统计和监控泄漏

在C++中，内存管理是开发者的一项重要责任，也是容易出错的地方。开发者可能会遗忘释放已分配的内存，导致内存泄漏。重载new和delete可以帮助开发者更好地追踪和管理内存分配。通过在重载的new和delete操作符中插入日志或者调试语句，开发者可以监测和记录所有内存分配和释放的情况，从而检测内存泄漏。

例如，以下的代码展示了如何重载new和delete操作符来监测和追踪内存分配：

void* operator new(size_t size) {
   
    void* p = malloc(size);
    std::cout << "Allocated " << size << " bytes at address " << p << std::endl;
    return p;
}

void operator delete(void* p) {
   
    std::cout << "Deallocated memory at address " << p << std::endl;
    free(p);
}

1.2 内存对齐的处理

在一些硬件平台和操作系统上，为了实现最优性能，数据需要按照某种特定的边界对齐。如果没有对齐，可能会导致性能下降，甚至运行错误。通过重载new和delete，我们可以为特定的类实现定制的内存对齐方式。

下面的代码演示了如何重载new和delete操作符来实现内存对齐：

class Aligned {
   
public:
    static void* operator new(std::size_t size) {
   
        void* p = std::aligned_alloc(alignof(Aligned), size);
        if (!p) {
   
            throw std::bad_alloc();
        }
        return p;
    }

    static void operator delete(void*</