new與malloc的區別

new操作符從自由儲存區（free store）上為物件動態分配記憶體空間，而malloc函式從堆上動態分配記憶體。

自由儲存區是c++基於new操作符的乙個抽象概念，凡是通過new操作符進行記憶體申請，該記憶體即為自由儲存區。

而堆是作業系統中的術語，是作業系統所維護的一塊特殊記憶體，用於程式的記憶體動態分配，c語言使用malloc從堆上分配記憶體，使用free釋放已分配的對應記憶體。

那麼自由儲存區是否能夠是堆（問題等價於new是否能在堆上動態分配記憶體），這取決於operator new 的實現細節。自由儲存區不僅可以是堆，還可以是靜態儲存區，這都看operator new在**為物件分配記憶體。

特別的，new甚至可以不為物件分配記憶體！定位new的功能可以辦到這一點：

new
(place_address) type

void *operator new(size_t, void*)

//不允許重定義這個版本的operator new

這個operator new不分配任何的記憶體，它只是簡單地返回指標實參，然後右new表示式負責在place_address指定的位址進行物件的初始化工作。

new操作符記憶體分配成功時，返回的是物件型別的指標，型別嚴格與物件匹配，無須進行型別轉換，故new是符合型別安全性的操作符。而malloc記憶體分配成功則是返回void *，*需要通過強制型別轉換將void**指標轉換成我們需要的型別。

型別安全很大程度上可以等價於記憶體安全，型別安全的**不會試圖方法自己沒被授權的記憶體區域。關於c++的型別安全性可說的又有很多了。

new記憶體分配失敗時，會丟擲bac_alloc異常，它不會返回null；malloc分配記憶體失敗時返回null。

在使用c語言時，我們習慣在malloc分配記憶體後判斷分配是否成功：

int
*a  =
(int
*)malloc (
sizeof
(int))
;if(null
== a)
else

從c語言走入c++陣營的新手可能會把這個習慣帶入c++

int
* a =
newint()
;if(null
== a)
else

實際上這樣做一點意義也沒有，因為new根本不會返回null，而且程式能夠執行到if語句已經說明記憶體分配成功了，如果失敗早就拋異常了。正確的做法應該是使用異常機制：

try
catch
(bad_alloc)

使用new操作符申請記憶體分配時無須指定記憶體塊的大小，編譯器會根據型別資訊自行計算，而malloc則需要顯式地指出所需記憶體的尺寸。

class
aa * ptr =
new a;
a * ptr =
(a *
)malloc
(sizeof
(a))
;//需要顯式指定所需記憶體大小sizeof(a);

使用new操作符來分配物件記憶體時會經歷三個步驟：

第一步：呼叫operator new 函式（對於陣列是operator new）分配一塊足夠大的，原始的，未命名的記憶體空間以便儲存特定型別的物件。

第二步：編譯器執行相應的建構函式以構造物件，並為其傳入初值

第三步：物件構造完成後，返回乙個指向該物件的指標。

使用delete操作符來釋放物件記憶體時會經歷兩個步驟：

第一步：呼叫物件的析構函式。

第二步：編譯器呼叫operator delete(或operator delete)函式釋放記憶體空間。

總之來說，new/delete會呼叫物件的建構函式/析構函式以完成物件的構造/析構。而malloc則不會。

c++提供了 new 與 delete 來專門處理陣列型別:

a * ptr =
new a[10]
;//分配10個a物件

使用new 分配的記憶體必須使用delete 進行釋放：

delete
ptr;

new對陣列的支援體現在它會分別呼叫建構函式函式初始化每乙個陣列元素，釋放物件時為每個物件呼叫析構函式。注意delete要與new配套使用，不然會找出陣列物件部分釋放的現象，造成記憶體洩漏。

至於malloc，它並知道你在這塊記憶體上要放的陣列還是啥別的東西，反正它就給你一塊原始的記憶體，在給你個記憶體的位址就完事。所以如果要動態分配乙個陣列的記憶體，還需要我們手動自定陣列的大小：

int
* ptr =
(int*)
malloc
(sizeof
(int))
;//分配乙個10個int元素的陣列

operator new /operator delete的實現可以基於malloc，而malloc的實現不可以去呼叫new。下面是編寫operator new /operator delete 的一種簡單方式，其他版本也與之類似：

void
*operator
new(sieze_t size)
void
operator
delete
(void
*mem)
noexcept

opeartor new /operator delete可以被過載。

標準庫是定義了operator new函式和operator delete函式的8個過載版本：

//這些版本可能丟擲異常
void
*operator
new(size_t)
;void
*operator
new[
](size_t)
;void
*operator
delete
(void*)
noexcept
;void
*operator
delete
(void
*0）noexcept
;//這些版本承諾不丟擲異常
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
;

而malloc/free並不允許過載。

使用malloc分配的記憶體後，如果在使用過程中發現記憶體不足，可以使用realloc函式進行記憶體重新分配實現記憶體的擴充。realloc先判斷當前的指標所指記憶體是否有足夠的連續空間，如果有，原地擴大可分配的記憶體位址，並且返回原來的位址指標；如果空間不夠，先按照新指定的大小分配空間，將原有資料從頭到尾拷貝到新分配的記憶體區域，而後釋放原來的記憶體區域。

new沒有這樣直觀的配套設施來擴充記憶體。

在operator new丟擲異常以反映乙個未獲得滿足的需求之前，它會先呼叫乙個使用者指定的錯誤處理函式，這就是new-handler。new_handler是乙個指標型別：

namespace std

指向了乙個沒有引數沒有返回值的函式,即為錯誤處理函式。為了指定錯誤處理函式，客戶需要呼叫set_new_handler，這是乙個宣告的乙個標準庫函式:

namespace std

set_new_handler的引數為new_handler指標，指向了operator new 無法分配足夠記憶體時該呼叫的函式。其返回值也是個指標，指向set_new_handler被呼叫前正在執行（但馬上就要發生替換）的那個new_handler函式。

對於malloc，客戶並不能夠去程式設計決定記憶體不足以分配時要幹什麼事，只能看著malloc返回null。

特徵new/delete

malloc/free

分配記憶體的位置

自由儲存區

堆返回型別的安全性

完整型別指標

void*

記憶體分配失敗返回值

預設丟擲異常

返回null

分配記憶體的大小

由編譯器根據型別計算得出

必須顯式指定位元組數

處理陣列

有處理陣列的new版本new

需要使用者計算陣列的大小後進行記憶體分配

已分配記憶體的擴充

無法直觀地處理

使用realloc簡單完成

是否相互呼叫

可以，看具體的operator new/delete實現

不可呼叫new

分配記憶體時記憶體不足

客戶能夠指定處理函式或重新制定分配器

無法通過使用者**進行處理

函式過載

允許不允許

建構函式與析構函式

呼叫不呼叫

new與malloc的區別

new與malloc的區別

new與malloc的區別

Malloc與new 的區別

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