new/delete 与 malloc/free 的区别

new/delete 与 malloc/free有什么区别呢？这是一道面试中经常会被问到的问题。这篇博客将为大家详细解说两者的区别。

1，申请的内存所在位置
new 操作符 从自由存储区上为对象动态分配内存，而malloc 函数从堆上动态分配内存。

2，返回类型安全性
new操作符为对象成功分配内存后，返回的是对象类型的指针，类型严格与对象匹配，不需要再对其进行类型转化。而malloc内存分配成功则是返回void*,需要对其进行强制类型转换，成为我们需要的返回类型。

3，内存申请失败时的返回值
new在内存申请失败后会抛出bad_alloc异常，不会返回NULL；malloc内存申请失败则会返回NULL。

C语言中,我们通常会这样做：

int *p=(int*)malloc(sizeof(int)*100);if（NULL == p){    //错误处理代码}else{}

而在C++中，这样做是没有意义的，C++正确的做法是使用异常机制：

try{  int *p = new int();}catch(bad_malloc){//处理方式}

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需指定内存块的大小，编译器会根据类型自行计算，而malloc则需要显式地指出内存大小。

5，是否调用构造函数、析构函数
使用new操作符会经历以下步骤：
（1），调用operator new函数（对于数组是operator new[]）分配一块足够大的原始的内存空间以便于存储特定类型的对象。
（2），编译器运行响应的 构造函数以构造对象为其传入初值。
（3），对象构造完成后，返回一个指向该对象的指针。

使用delete操作符来释放对象内存时会经历两个步骤：
（1），调用对象的析构函数
（2），编译器调用operator delete（或operator delete[]）函数释放内存空间。
而malloc/free不会调用构造函数和析构函数。

6，对数组的处理
C++提供了new[]与delete[]来专门处理数组类型。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构造函数。而malloc申请内存时，需要手动自定数组的大小。注意：malloc/free，new/delete,new[]/delete[]都需要匹配使用，不然会造成内存泄漏。

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。

8，是否可以被重载
operator new/operator delete可以被重载。标准库定义了operator new/operator delete函数的8个重载版本。而malloc/free不允许重载。

9，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先判断当前指针所指的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，并且返回原来的指针地址；如果空间不够，先按照新制定的大小分配空间，将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域，然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。

10，客户处理内存分配不足
在operator new抛出异常以反映一个未满足的需求之前，它会先调用一个用户指定的错误处理函数，这就是new_handler。new_handler是一个指针类型，指向了一个没有参数、没有返回值的函数，客户需要调用set_new_handler,这是一个声明于标准库的函数。
set_new_hanlder的参数为new_handler指针，指向了operator new无法分配内存时该调用的函数。其返回值也是个指针，指向set_new_handler函数。
对于malloc，客户并不能去编程决定内存不足以分配时要做什么事，只能看着malloc返回NULL。