什么时候应该替换 C 中默认的'new”和'delete”运算符？

为什么可以替换默认的 New 和 Delete 运算符

随着 C 中运算符重载的出现，开发人员被赋予了自定义各种运算符的能力，包括无处不在的运算符new 和delete 运算符。编译器提供的默认实现对于通用用途来说表现良好。然而，在某些情况下，用自定义实现替换它们可以带来许多好处，包括提高效率、错误检测、统计收集、对齐优化和非常规行为。

错误检测

内存使用错误例如双重删除或未能删除分配的内存可能会导致灾难性的后果。自定义的新建和删除操作符可以主动维护已分配内存的注册表，使它们能够检测和记录此类错误，从而提供有价值的诊断信息。它们还可以通过过度分配内存并检查损坏的签名模式来检测数据溢出和欠载，从而确保数据完整性。

效率增强

默认的 new 和删除运算符力求速度之间的平衡和内存利用率，可以根据特定的应用程序需求定制自定义实现。通过了解动态内存使用模式，开发人员可以创建优于默认运算符的自定义运算符，从而有可能减少执行时间和内存消耗。

统计收集

自定义 new 和 delete 运算符有助于收集数据有价值的使用统计信息，例如分配块分布、对象生命周期和分配顺序。这些信息可以帮助您做出有关内存管理策略的明智决策，并有助于识别性能瓶颈或潜在的内存泄漏。

对齐优化

某些架构强制要求特定数据类型的对齐约束。默认的新运算符可能无法保证最佳对齐，从而影响某些架构上的性能。在这种情况下，自定义运算符可以强制执行所需的对齐方式，从而最大限度地提高程序效率。

对象聚类

当数据结构经常一起使用时，将它们聚集在最少数量的内存页上可以最大限度地减少页面故障并提高性能。自定义放置new和delete运算符可以通过在专用堆区域中分配相关对象来实现此类集群。

非常规行为

自定义运算符可以将new和delete的功能扩展到其默认功能之外。例如，开发人员可以创建一个删除运算符，用零覆盖已释放的内存，从而增强数据安全性。

结论

用自定义实现替换默认的 new 和 delete 运算符是一项复杂的技术，需要深入了解内存管理和潜在的性能影响。通过仔细考虑应用程序的具体要求，开发人员可以利用自定义运算符的功能来提高效率、检测错误、收集统计数据、优化对齐并适应非常规行为。

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