malloc/free和new/delete的区别
malloc/free是C/C++标准库的函数；new/delete是C++操作符。
malloc/free只是动态分配内存空间/释放空间；new/delete除了分配空间还会调用构造函数和析构函数进行初始化与清理资源。
malloc/free需要手动计算类型大小且返回值类型为void*；new/delete可自动计算类型的大小，返回对应类型的指针。
malloc/free管理内存失败会返回0；new/delete等的方式管理内存失败会抛出异常。
在C++ Primer书中有提到说： new/delete的表达式与标准库函数同
在C++编程中，动态内存管理是至关重要的一个部分，涉及到程序运行时的资源分配与释放。本篇文章将深入探讨C++中的`new`/`delete`与C语言中的`malloc`/`free`在动态内存管理上的差异，并分析它们的底层实现与执行流程。
`malloc`/`free`是C/C++标准库提供的函数，主要用于动态分配和释放内存。`malloc`接收一个size_t类型的参数，表示所需内存的大小，返回一个void指针，指向分配到的内存区域。由于返回的是void指针，所以在使用时需要手动转换为实际类型。如果内存分配失败，`malloc`将返回NULL。而`free`则用于释放由`malloc`分配的内存，传入的就是void指针。
相反，`new`/`delete`是C++特有的操作符，它们不仅负责内存的分配和释放，还包含了对象的构造与析构。当使用`new`创建对象时，它会自动计算对象的大小并调用构造函数，返回的是对象类型的指针。若内存分配失败，C++标准规定`new`表达式应抛出`std::bad_alloc`异常。`delete`操作符用于删除由`new`创建的对象，它会先调用析构函数，然后再释放内存。如果对象是数组，使用`new[]`和`delete[]`，数组元素的构造和析构会依次执行。
从底层实现上看，`new`和`delete`实际上是通过重载`operator new`和`operator delete`这两个全局操作符来实现的。例如，`new`操作符通常会调用`operator new`，在内存分配失败时，可能还会尝试调用 `_callnewh` 函数进行异常处理。`delete`操作符则会调用`operator delete`来释放内存，通常会先执行析构函数。对于数组，`new[]`和`delete[]`会处理数组元素的构造和析构，但其内部仍然会调用非数组版本的`new`和`delete`。
`new`的执行流程大致如下：
1. `new(int size)`：调用`operator new(size)`分配内存。
2. `operator new(size)`：尝试调用`malloc(size)`分配内存，若失败则可能调用异常处理函数。
3. `malloc(size)`：系统级别的内存分配，返回内存地址。
4. 调用构造函数初始化对象。
5. 返回指向对象的指针。
`delete`的执行流程：
1. `delete ptr`：调用`operator delete(ptr)`释放内存。
2. 先执行对象的析构函数。
3. `operator delete(ptr)`：调用`free(ptr)`释放内存。
`new[]`和`delete[]`的流程类似，只是多了对数组元素构造和析构的处理。
总结来说，`new`/`delete`与`malloc`/`free`的主要区别在于C++的内存管理更注重对象生命周期的管理，包括构造、析构以及异常处理机制，而`malloc`/`free`则更为原始，只关注内存的分配和释放。因此，在C++编程中，通常推荐使用`new`/`delete`来管理动态内存，以充分利用C++的特性并保证代码的健壮性。同时，了解它们的底层实现有助于我们更好地理解和调试涉及内存管理的问题。
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