为什么不调用重写的“operator new”？

Question

我在 VS2005 中运行以下代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <new>
#include <stdlib.h>

int flag = 0;

void* my_alloc(std::size_t size)
{
    flag = 1;
    return malloc(size);
}

void* operator new(std::size_t size) { return my_alloc(size); }
void operator delete(void* ptr) { free(ptr); }
void* operator new[](std::size_t size) { return my_alloc(size); }
void operator delete[](void* ptr) { free(ptr); }

int main()
{
    std::string str;
    std::getline(std::cin, str);
    std::cout << str;
    return flag;
}

我输入一个足够长的字符串（比小字符串优化缓冲区长）：

0123456789012345678901234567890123456789012345678901234567890123456789

在调试编译中，进程返回 1，在发布配置中，进程返回 0，这意味着 new 运算符未被调用！我可以通过设置断点、写入输出/调试输出等来验证这一点...

为什么会这样，它是否符合标准行为？

Answer 1

经过一番研究，@bart-jan 在其他答案（现已删除）中所写的内容实际上是正确的。

可以很容易地看出，Release 中根本没有调用mine Operator，而是调用了CRT 版本。 （不，对于所有在黑暗中拍摄的人来说，这里没有递归。）问题是“为什么”？

上面的代码是针对动态链接的 CRT（这是默认的）进行编译的。 Microsoft 在 CRT DLL 中提供了 std::string 的实例化（以及许多其他标准模板）。查看 VS2005 附带的 Dinkumware 标头：

#if defined(_DLL_CPPLIB) && !defined(_M_CEE_PURE)

template class _CRTIMP2_PURE allocator<char>;
// ...
template class _CRTIMP2_PURE basic_string<char, char_traits<char>,
    allocator<char> >;

其中 _CRTIMP2_PURE 扩展为 __declspec(dllimport)。这意味着在 Release 中，链接器将 std::string 链接到构建 CRT 时实例化的版本，该版本使用 new 的默认实现。

目前还不清楚为什么它在调试中不会发生。正如@Violet Giraffe 所猜测的那样，它一定受到某些开关的影响。但是，我认为这是链接器开关，而不是编译器开关。我无法准确确定哪个开关很重要。

其他答案忽略的剩下的问题是“它是标准的”吗？在VS2010中尝试代码，无论我编译什么配置，它确实都会调用我的operator new！查看 VS2010 附带的标头，可以发现 Dinkumware 删除了上述实例化的 __declspec(dllimport)。因此，我相信旧的行为确实是编译器错误，并且不是标准。

Answer 2

调用 cout <<来自 new 运算符或其中被调用函数之一的 std::string() 将导致不可预测的程序行为。不要使用新运营商的 io。这样做可能会重新进入您的新操作员。

Answer 3

您确实应该逐步调试代码。您是否尝试在发布配置中设置 /Od 来禁用优化？我想知道这是否会改变行为。

Answer 4

你有无限递归。

相反，喜欢

#include <iostream>
#include <string>
#include <new>
#include <stddef.h>
#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

void* my_alloc( char const* str, std::size_t size )
{
    fprintf( stderr, "%s %lu\n", str, (unsigned long)size );
    return malloc( size ); // I don't care for errors here
}

void* operator new( std::size_t size )      { return my_alloc( "new", size ); }
void operator delete( void* ptr )           { free(ptr); }
void* operator new[]( std::size_t size )    { return my_alloc( "new[]", size ); }
void operator delete[]( void* ptr )         { free( ptr ); }

int main()
{
    std::string str;
    std::cout << "? ";
    std::getline(std::cin, str);
    std::cout << str;
}