new和malloc

1.申请的内存所在位置

自由存储区（free store）是C++基于new操作符的一个抽象概念，凡是new进行内存申请，该内存为自由存储区。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，malloc函数从堆上动态分配内存，free释放已分配的对应内存。

根据operator new的实现细节，free store不仅可以是堆，还可以是静态存储区。甚至可不为对象分配内存。

new (place_address) type。 place_address为指针代表一块内存地址，此时new调用特殊operator new即：

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

其只简单返回指针实参，new负责再指定地址进行对象初始化工作。

2.返回类型安全性

new分配内存成功时，返回对象类型的指针，类型严格与对象匹配，无需转换，类型安全（等价内存安全，不会试图访问没授权的内存区域）的操作符。

malloc则返回void *，需要通过强制类型转换将void *指针变成我们需要的类型。

3.内存分配失败时的返回值

new会抛出bac_alloc异常，不返回NULL（malloc返回）；习惯在malloc后判断是否成功

int *a  = (int *)malloc ( sizeof (int ));
if(NULL == a)
{
    ...
}
else
{
    ...
}

4.是否需要制定内存大小

new无须执行，编译器根据类型自行计算，malloc需要显式指出内存尺寸。

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); 

5.是否调用构造函数/析构函数

new的三步：1、调用operator new函数（对数组是operator new[]）分配一块足够大、原始未命名的内存空间来存储对象。2、编译器运行相应构造函数以构造对象，并为其传入初值。3、构造完后返回指定对象的指针。

delete的两步：1、调用对象的析构函数。2、编译器调用operator delete（数组operator delete[]）函数内存空间。

malloc的反例：

class A
{
public:
    A() :a(), b(1.11){}
private:
    int a;
    double b;
};
int main()
{
    A * ptr = (A*)malloc(sizeof(A));
    return ;
}

A的默认构造函数没有被调用，a,b没有被初始化。malloc/free对标准库中凡是需要构造的类型通通不合适！！！

6.对数组的处理

new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。

malloc只给你一块内存地址就完事。

7.new与malloc是否相互调用

operator new/operator delete可以基于malloc实现，但反之不行。

void * operator new (sieze_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

new可以。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 *）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 *,nothrow_t& ）noexcept;

9.直观重新分配内存

malloc分配后若内存不足使用realloc重新分配。realloc先判断当前指针所指的内存是否有足够的连续空间，有则原地扩大返回原本指针，不够新指定空间，拷贝源数据，释放源内存区域。

new没有。

10.客户处理内存分配不足

在operator new抛出异常前会先调new-bandler用户指定的错误处理函数。

namespace std
{
    typedef void (*new_handler)();
}

指向了一个没有参数没有返回值的函数（错误处理函数），需要调用set_new_handler，这是一个声明与的标准库函数：

namespace std
{
    new_handler set_new_handler(new_handler p ) throw();
}

set_new_handler的参数为new_handler指针，指向了operator new 无法分配足够内存时该调用的函数。其返回值也是个指针，指向set_new_handler被调用前正在执行（但马上就要发生替换）的那个new_handler函数。