malloc/free和new/delete的区别汇总

• new/delete 是C++的操作符，需要编译器支持。它调用的分别为operator new()和operator delete()。
• malloc/free 是C的标准库函数，需要头文件支持。有2个头文件都可以使用，C头文件, .调用时 malloc(x);C++头文件, 注意没有后缀名.调用时要写 std::malloc(x) 注意std前缀。
• new/delete 受编译器控制管辖，和语言融为一体，其间无法加入其它功能，若需要加入，则必须将其重载。
• malloc/free不受编译器控制，只是调用函数，可以在函数中加入想要的动作。
• 使用 new 操作符申请内存分配时无须指定内存块的大小，编译器会根据类型信息自行计算。
• 而 malloc 则需要显式地指出所需内存的尺寸，就是需要程序员手动计算。
• new 操作符内存分配成功时，返回的是对象类型的指针，类型严格与对象匹配，无须进行类型转换，故 new 是符合类型安全性的操作符。
• 而 malloc 内存分配成功则是返回 void * ，需要通过强制类型转换将 void*指针转换成我们需要的类型。
• new 内存分配失败时，会抛出 bad_alloc 异常。用户可以指定处理函数或重新制定分配器，malloc/free用户是不可以处理的。
• malloc 分配内存失败时返回 NULL，所以开辟内存时返回内存地址要检查判空。不过，malloc分配内存后，若在使用过程中内存分配不够或太多，这时可以使用realloc函数对其进行扩充或缩小，但是new分配好的内存不能这样被直观简单的改变；
• new 会先调用 operator new 函数，申请足够的内存（通常底层使用 malloc实现），然后调用类型的构造函数，初始化成员变量，最后返回自定义类型指针。delete 先调用析构函数，然后调用 operator delete 函数释放内存（通常底层使用 free 实现）。
• malloc/free 是库函数，只能动态地申请和释放内存，无法强制要求其做自定义类型对象构造和析构工作。
• 无论释放几个空间大小，free只传递指针地址就可以，delete释放多个对象时需加[]。
• new/delete底层是基于malloc/free来实现的，而malloc/free不能基于new/delete实现。

示例代码和汇编展示

malloc/free示例代码和汇编展示：

new、delete示例代码和汇编展示：

从上图可以看出：

malloc/free为函数只是开辟空间并释放，new/delete则不仅会开辟空间，并调用构造函数和析构函数进行初始化和清理。

new[]、delete[]示例代码和汇编展示：

从上图可以看出：

1.在开辟空间时会多开辟8个字节(不同的编译器可能不一样，一般编译器是4个字节，我演示的编译器版本比较高)，用于存放对象的个数，在返回地址时则会向后偏移8个字节，而在delete时则会查看内存上对象个数，从而根据个数count确定调用几次析构函数，从而完全清理所有对象占用内存。

所以，对于内置类型若new[]但用delete释放时，没有影响，但若是自定义类型如类时，若释放使用 delete时，这时则会只调用一次析构函数，只析构了一个对象，剩下的对象都没有被清理。

new[]详细机制原理可以参考下面图片(截取侯捷老师《内存管理》课程的幻灯片片段)：