new与malloc的关系与区别

一. new与delete的用法

int *p1=new int;//开辟的是四字节的内存空间
int *p2=new int(100);//开辟的是四字节的内存空间并初始化为100
int *p3=new int[100];//开辟的是400字节的内存空间
int *p4=(int*)malloc(sizeof(int)*100);//开辟的是400字节的内存空间

    delete p1;//匹配使用
    delete p2;//用delect释放空间
    delete[] p3;//要一一对应
    free(p4);//malloc对应的是free释放空间

并且operator new() 指对new的重载形式，它是一个函数

二. 使用new的底层机制时，编译器会执行两步操作：

1.调用::operator new()分配计算后的内存；
2.在分配好的内存上调用该类型的构造函数进行初始化。

delete则刚好相反：
1.调用对象的析构函数；
2.使用::operator delete()释放内存。
new/delete各自背后的两步操作是无法规避的，由于new/delete是操作符，所以实现形式上不能按照程序员需要进行改变，但是::operator new()和::operator delete()是两个属于std中的函数，其作用与malloc和free相似，都是为了分配足够大的内存，只是它们并不关心内存的初始化问题

三. new与malloc的区别：

属性方面：

• new/delete是C++关键字，需要编译器支持。malloc/free是库函数，需要头文件支持c。

参数方面：

• 使用new操作符申请内存分配时无须指定内存块的大小，编译器会根据类型信息自行计算。而malloc则需要显式地指出所需内存的尺寸。

返回类型方面：

• new操作符内存分配成功时，返回的是对象类型的指针，类型严格与对象匹配，无须进行类型转换，故new是符合类型安全性的操作符。而malloc内存分配成功则是返回void * ，需要通过强制类型转换将void*指针转换成我们需要的类型。

分配失败方面：

• new内存分配失败时，会抛出bac_alloc异常。malloc分配内存失败时返回NULL。

自定义类型：

• new会先调用operator new函数，申请足够的内存（通常底层使用malloc实现）。然后调用类型的构造函数，初始化成员变量，最后返回自定义类型指针。delete先调用析构函数，然后调用operator delete函数释放内存（通常底层使用free实现）。

• malloc/free是库函数，只能动态的申请和释放内存，无法强制要求其做自定义类型对象构造和析构工作

重载方面：

• C++允许重载new/delete操作符，特别的，布局new的就不需要为对象分配内存，而是指定了一个地址作为内存起始区域，new在这段内存上为对象调用构造函数完成初始化工作，并返回此地址。而malloc不允许重载。

内存区域方面：

• new操作符从*存储区（free store）上为对象动态分配内存空间，而malloc函数从堆上动态分配内存。*存储区是C++基于new操作符的一个抽象概念，凡是通过new操作符进行内存申请，该内存即为*存储区。而堆是操作系统中的术语，是操作系统所维护的一块特殊内存，用于程序的内存动态分配，C语言使用malloc从堆上分配内存，使用free释放已分配的对应内存。*存储区不等于堆，如上所述，布局new就可以不位于堆中。

在C++中：内存区分为5个区，分别是堆、栈、*存储区、全局/静态存储区、常量存储区；
在C语言中：C内存区分为堆、栈、全局/静态存储区、常量存储区；。

new与malloc都是为程序申请一块内存。因为每个程序在执行时都会占用一块可用的内存空间，用于存放动态分配的对象，此内存空间称为*存储区或堆。