new与malloc的几点区别

new与malloc的区别

1. 申请的内存所在位置

new操做符从自由存储区（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。自由存储区是C++基于new操做符的一个抽象概念，凡是经过new操做符进行内存申请，该内存即为自由存储区。而堆是操做系统中的术语，是操做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。

那么自由存储区是否可以是堆（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。自由存储区不只能够是堆，还能够是静态存储区，这都看operator new在哪里为对象分配内存。

2.返回类型安全性

new操做符内存分配成功时，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做符。而malloc内存分配成功则是返回void * ，须要经过强制类型转换将void*指针转换成咱们须要的类型。

类型安全很大程度上能够等价于内存安全，类型安全的代码不会试图方法本身没被受权的内存区域。关于C++的类型安全性可说的又有不少了。

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，咱们习惯在malloc分配内存后判断分配是否成功：

4.是否须要指定内存大小

使用new操做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则须要显式地指出所需内存的尺寸。

5.是否调用构造函数/析构函数

使用new操做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。 

第三部：对象构造完成后，返回一个指向该对象的指针。

使用delete操做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operator delete(或operator delete[])函数释放内存空间。

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A对象

使用new[]分配的内存必须使用delete[]进行释放：

delete [] ptr;

new对数组的支持体如今它会分别调用构造函数函数初始化每个数组元素，释放对象时为每一个对象调用析构函数。注意delete[]要与new[]配套使用，否则会找出数组对象部分释放的现象，形成内存泄漏。

至于malloc，它并知道你在这块内存上要放的数组仍是啥别的东西，反正它就给你一块原始的内存，在给你个内存的地址就完事。因此若是要动态分配一个数组的内存，还须要咱们手动自定数组的大小：

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

7.new与malloc是否能够相互调用

operator new /operator delete的实现能够基于malloc，而malloc的实现不能够去调用new。下面是编写operator new /operator delete 的一种简单方式，其余版本也与之相似：

8.是否能够被重载

opeartor new /operator delete能够被重载。标准库是定义了operator new函数和operator delete函数的8个重载版本：

//这些版本可能抛出异常

void * operator new(size_t);

void * operator new[](size_t);

void * operator delete (void * )noexcept;

void * operator delete[](void *0）noexcept;

//这些版本承诺不抛出异常

void * operator new(size_t ,nothrow_t&) noexcept;

void * operator new[](size_t, nothrow_t& );

void * operator delete (void *,nothrow_t& )noexcept;

void * operator delete[](void *0,nothrow_t& ）noexcept;

咱们能够自定义上面函数版本中的任意一个，前提是自定义版本必须位于全局做用域或者类做用域中。太细节的东西不在这里讲述，总之，咱们知道咱们有足够的自由去重载operator new /operator delete ,以决定咱们的new与delete如何为对象分配内存，如何回收对象。

而malloc/free并不容许重载。

总结

特征	new/delete	malloc/free
分配内存的位置	自由存储区	堆
内存分配成功的返回值	完整类型指针	void*
内存分配失败的返回值	默认抛出异常	返回NULL
分配内存的大小	由编译器根据类型计算得出	必须显式指定字节数
处理数组	有处理数组的new版本new[]	须要用户计算数组的大小后进行内存分配
已分配内存的扩充	没法直观地处理	使用realloc简单完成
是否相互调用	能够，看具体的operator new/delete实现	不可调用new
分配内存时内存不足	客户可以指定处理函数或从新制定分配器	没法经过用户代码进行处理
函数重载	容许	不容许
构造函数与析构函数	调用	不调用