标签：malloc 对象 C++ 内存 operator new delete

1. 申请的内存所在位置

new操作符从自由存储区（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。

那么自由存储区是否能够是堆（问题等价于new是否能在堆上动态分配内存），这取决于operator new的实现细节。自由存储区不仅可以是堆，还可以是静态存储区，这都看operator new在哪里为对象分配内存。

特别的，new甚至可以不为对象分配内存！定义new的功能可以办到这一点：

new (place_address) type

place_address为一个指针，代表一块内存的地址。当使用上面这种仅以一个地址调用new操作符时，new操作符调用特殊的operator new，也就是下面这个版本：

void * oparator new (size_t, void *) //不允许重定义这个版本的operator new

这个operator new不分配任何的内存，它只是简单地返回指针实参，然后右new表达式负责在place_address指定的地址进行对象的初始化工作。

2. 返回类型安全性

new操作符内存分配成功后时，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。

3. 内存分配失败时的返回值

new内存分配失败时，会抛出bac_alloc异常，它不会返回NULL；malloc分配内存失败时，返回NULL。在使用C语言时，我们习惯在malloc分配内存后判断分配是否成功：

4. 是否需要指定内存大小

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。

class A {
    ...
};

A *ptr = new A;
A *ptr = (A *)malloc(sizeof(A));    //需要显式地制定所需内存大小sizeof(A)

5. 是否调用构造函数/析构函数

使用new操作符来分配对象内存时，会经历三个步骤：

第一步：调用operator new函数（对于数组是operator new[ ]）分配一块足够大的，原始的，未命名的内存空间以便存储特定类型的对象。
第二步：编译器运行相应的构造函数以构造对象，并为其传入初值。
第三步：对象构造完成后，返回一个指向该对象指针。

使用delete操作符来释放对象内存时，会经历两个步骤：

第一步：调用对象的析构函数。
第二步：编译器调用opetator delete（或operator delete[ ]）函数释放内存空间。

总之来说，new/delete会调用对象的构造函数/析构函数以完成对象的构造/析构。而malloc则不会。

6. 对数组的处理

C++提供了new[ ]与delete [ ]来专门处理数组类型:

A *ptr = new A[10]; //分配10个对象

使用new[ ]分配的内存必须使用delete [ ]进行释放：

delete [] ptr;

new对数组的支持体现在它会分别调用构造函数初始化每一个数组元素，释放对象时，为每个对象调用析构函数。注意delete [ ]要与new[ ]配套使用，不然会出现数组对象部分未被释放的现象，造成内存泄漏。

至于malloc，它并不知道你在这块内存上要放的是数组还是啥别的东西，反正它就给你一块原始的内存，再给你个内存的地址就完事。所以如果要动态分配一个数组的内存，还需要我们手动指定数组的大小：

int *ptr = (int*) malloc (sizeof(int) * 10); //分配一个10个int元素的数组

7. new与malloc是否可以相互调用

operator new /operator delete的实现可以基于malloc，而malloc的实现不可以去调用new。下面是编写operator new /operator delete的一种简单方式，其它版本也与之类似：

void *operator new (size_t size)
{
    if(void* mem = malloc(size))
        return mem;
    else
        throw bad_alloc();
}

void operator delete (void *mem) noexcept
{
    free(mem);
}

8. 是否可以被重载

operator new /operator delete可以被重载。malloc/free不允许重载。

9. 能够直观地重新分配内存

使用malloc分配内存后，如果在使用过程中发现内存不足，可以使用realloc函数进行内存重新分配实现内存的扩充。realloc先判断当前的指针所指内存是否有足够的连续空间，如果有，原地扩大可分配的内存地址，并且返回原来的地址指针；如果空间不够，先按照新指定的大小分配空间，将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域，而后释放原来的内存区域。new没有这样直观的配套设施来扩充内存。

标签：malloc,对象,C++,内存,operator,new,delete
From： https://www.cnblogs.com/love-9/p/18083860

C++ new&malloc