C++ 内存管理：new/delete 原理及与 malloc/free 对比

二、operator new 与 operator delete 函数

new 和 delete 是用户进行动态内存申请和释放的操作符，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。

三、new 和 delete 的实现原理

3.1 内置类型

如果申请的是内置类型的空间，new 和 malloc，delete 和 free 基本类似，不同的地方是：new/delete 申请和释放的是单个元素的元素空间，new[] 和 delete[] 申请的是连续空间，而且 new 在申请空间失败时会抛出异常，malloc 会返回 NULL。

3.2 自定义类型

• new 的原理
  1. 调用 operator new 函数申请空间
  2. 在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造
• delete 的原理
  1. 在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作
  2. 调用 operator delete 函数释放对象的空间
• new T[N] 的原理
  1. 调用 operator new[] 函数，在 operator new[] 中实际调用 operator new 函数完成 N 个对象空间的申请
  2. 在申请的空间上执行 N 次构造函数
• delete[] 的原理
  1. 在释放的对象空间上执行 N 次析构函数，完成 N 个对象中资源的清理
  2. 调用 operator delete[] 释放空间，实际在 operator delete[] 中调用 operator delete 来释放空间

四、malloc/free 和 new/delete 的区别

malloc/free 和 new/delete 的共同点是：都是从堆上申请空间，并且需要用户手动释放。其不同点见如下表格：

总结

本文介绍了 C++ 中内存管理的操作符 new 和 delete，并详细介绍了他们的使用方法和基本原理同时与 C 中的 malloc 函数和 free 函数做对比，深化理解了二者的不同，便于更好的使用二者。