new/delete

new/delete是C++提供的关键字，不是函数，可用于申请内存和创建对象。

new[]/delete[]

• [ ] 对于内置类型的空间申请和释放，仅仅是用法上的差别
• [ ] 但是对于自定义类型，new动态申请的对象，申请空间 + 调用构造函数初始化；delete释放对象时，调用析构函数清理对象中资源 + 释放空间

operator new & operator delete

• operator new和operator delete是系统提供的全局函数，new在底层调用operator new全局函数来申请空间，delete在底层通过operator delete全局函数来释放空间。

// for operator new
void *operator new(size_t) throw(bad_alloc);            // normal 
void *operator new(size_t, const nothrow_t &) throw();   // noexcept
void *operator new(size_t, void *) throw();             // placement 

// for operator delete
void operator delete(void *) throw();                   // normal
void operator delete(void *, const nothrow_t &) throw();  // noexcept
void operator delete(void *, void *) throw();            // placement

/*
operator new：该函数实际通过malloc来申请空间，当malloc申请空间成功时直接返回；申请空间失败，
尝试执行空 间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请，否则抛异常。
*/
void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc) 
{
    // try to allocate size bytes
    void *p;
    while ((p = malloc(size)) == 0)
    if (_callnewh(size) == 0)
    {
        // report no memory
        // 如果申请内存失败了，这里会抛出 bad_alloc 类型异常
        static const std::bad_alloc nomem;
        _RAISE(nomem);
    }
    return (p);
}

/*
operator delete: 该函数最终是通过free来释放空间的
*/
void operator delete(void *pUserData) {
    _CrtMemBlockHeader * pHead;
    RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pUserData, 0));
    if (pUserData == NULL)
        return;
    _mlock(_HEAP_LOCK); /* block other threads */
    __TRY
        /* get a pointer to memory block header */
        pHead = pHdr(pUserData);
    /* verify block type */
    _ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));
    _free_dbg(pUserData, pHead->nBlockUse);
    __FINALLY
        _munlock(_HEAP_LOCK); /* release other threads */
    __END_TRY_FINALLY
        return;
}
/*
free的实现
*/
#define free(p) _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)

• 类可以自定义operator new/delete函数，在分配内存或者创建对象时候，会优先调用自定义的函数
• 通过重载两个函数可以很方便的实现内存池和边界检查等

placement new

• 如果我们知道object是小尺寸类型，并且会频繁大量创建和释放，且销毁顺序满足FILO，那么提前申请一大片内存用来作为object对象的动态分配区域是极好的选择，因为它避免了大量的动态内存分配和释放的工作，以及小对象造成的内存碎片的问题。
• 此种操作会复用之前分配的内存空间，需要自己合理管理内存，避免重复释放导致程序出问题

malloc/free和new/delete的区别

• malloc和free是函数；new和delete是操作符
• malloc申请的空间不会初始化；new可以初始化
• malloc申请空间时，需要手动计算空间大小并传递；new只需在其后跟上空间的类型即可
• malloc的返回值为void*, 在使用时必须强转；new不需要，因为new后跟的是空间的类型
• malloc申请空间失败时，返回的是NULL，因此使用时必须判空；new不需要，但是new需要捕获异常
• 申请自定义类型对象时，malloc/free只会开辟空间，不会调用构造函数与析构函数；而new在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化，delete在释放空间前会调用析构函数完成空间中资源的清理