c ++ 17：必须至少替换掉所有版本的全局操作符new / delete才能涵盖所有情况？

问题描述

在全局重载运算符new和delete时，需要实现哪些版本才能涵盖所有情况？

在c ++ 17之前，似乎可以实现void* operator new(size_t bytes)和void operator delete(void* ptr)了，因为默认版本的数组版本和非抛出版本都是使用这两个函数实现的。

但是c ++ 17呢？例如https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/new/operator_new并没有提到通过调用（3）来实现（4）（而提到（2）是通过调用（1）来实现）。

因此，在c ++ 17中，替换项必须满足对new和delete版本（具有局部覆盖的类除外）的所有调用的最少运算符吗？

解决方法

来自cppreference https://en.cppreference.com/w/cpp/memory/new/operator_new#Global_replacements（以及与operator delete类似的注释）：

nothrow版本（5-8）的标准库实现直接调用相应的throwing版本（1-4）。投掷数组版本（2,4）的标准库实现直接调用相应的单对象版本（1,3）。因此，替换抛出单个对象的分配函数足以处理所有分配。

因此您需要替换以下功能：

void* operator new(std::size_t count);
void* operator new(std::size_t count,std::align_val_t al);
void operator delete(void* ptr) noexcept;
void operator delete(void* ptr,std::align_val_t al) noexcept;

其余的将根据这四个实现。

如果您没有等效的对齐malloc来替换对齐版本，则以下是针对非对齐版本的对齐new / delete的简单实现：>

#include <cstddef>
#include <new>
#include <memory>

void* operator new(std::size_t count,std::align_val_t al) {
    std::size_t align = static_cast<std::size_t>(al);
    if (align <= __STDCPP_DEFAULT_NEW_ALIGNMENT__) [[unlikely]] return operator new(count);
    std::size_t actually_allocating = align + count;
    if (actually_allocating < count || (actually_allocating += sizeof(void*)) < (align + count)) [[unlikely]] {
        // overflow
        throw std::bad_alloc();
    }

    void* unaligned = operator new(actually_allocating);
    void* aligned = unaligned;
    std::align(align,aligned,actually_allocating);
    // Store a pointer to the start of the aligned memory,to be retrieved by delete
    ::new (static_cast<void*>(static_cast<char*>(aligned) - sizeof(void*))) void*(unaligned);
    return aligned;
}

void operator delete(void* ptr,std::align_val_t al) noexcept {
    if (static_cast<std::size_t>(al) > __STDCPP_DEFAULT_NEW_ALIGNMENT__) [[likely]] {
        ptr = *static_cast<void**>(static_cast<void*>(static_cast<char*>(ptr) - sizeof(void*)));
    }
    operator delete(ptr);
}