前言

new与malloc的区别，这是个老生常谈的问题。关于new与malloc的区别实际上很多。前面没时间去整理。今天花了点时间整理下这个问题。

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。自由存储区是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，该内存即为自由存储区。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。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！定位new的功能可以办到这一点：new (place_address) type 。可以写出这样的代码。

断点测试后，跟踪变量的值，可以看到：其实是同一段内存重新分配。

值得注意的是：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，也就是这个版本：void * operator new (size_t,void *) //不允许重定义这个版本的operator new，这个operator new

返回类型安全性

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

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：

但是C++这样做一点意义也没有，因为new根本不会返回NULL，而且程序能够执行到if语句已经说明内存分配成功了，如果失败早就抛异常了。正确的做法应该是使用异常机制：

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)); //需要显式指定所需内存大小sizeof(A);

当然了，我这里使用malloc来为我们自定义类型分配内存是不怎么合适的。

是否调用构造函数/析构函数

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。

在return处设置断点，观看ptr所指内存的内容：

可以看出A的默认构造函数并没有被调用，因为数据成员a,b的值并没有得到初始化，这也是上面我为什么说使用malloc/free来处理C++的自定义类型不合适，其实不止自定义类型，标准库中凡是需要构造/析构的类型通通不合适。而使用new来分配对象时： A * ptr = new A;

查看程序生成的汇编代码可以发现，A的默认构造函数被调用了：

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对数组的支持体现在它会分别调用构造函数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，不然会找出数组对象部分释放的现象，造成内存泄漏。

至于malloc，它并知道你在这块内存上要放的数组还是啥别的东西，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。所以如果要动态分配一个数组的内存，还需要我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

能够直观地重新分配内存

使用malloc分配的内存后，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。

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，其他版本也与之类似：

总结

malloc给你的就好像一块原始的土地，你要种什么需要自己在土地上来播种。

而new帮你划好了田地的分块（数组），帮你播了种（构造函数），还提供其他的设施给你使用:。

当然，malloc并不是说比不上new，它们各自有适用的地方。在C++这种偏重OOP的语言，使用new/delete自然是更合适的。

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