new / delete 与 malloc / free

int *p = new float[2]; //编译错误（类型安全）
int p = (int)malloc(2 * sizeof(double));//编译无错误

相同点：

• 都可用于内存的动态申请和释放

不同点：

• 前者是C++运算符（一般用于生成对象），后者是C/C++语言标准库函数
• new自动计算要分配的空间大小，malloc需要手工计算
• new是类型安全的，malloc不是（malloc和free返回的是void类型指针（必须进行类型转换），new和delete返回的是具体类型指针。）
• new调用名为operator new的标准库函数分配足够空间并调用相关对象的构造函数，delete对指针所指对象运行适当的析构函数；然后通过调用名为operator delete的标准库函数释放该对象所用内存。后者均没有相关调用
• new是封装了malloc，直接free不会报错，但是这只是释放内存，而不会析构对象
• malloc仅仅分配内存空间，free仅仅回收空间，不具备调用构造函数和析构函数功能，用malloc分配空间存储类的对象存在风险；new和delete除了分配回收功能外，还会调用构造函数和析构函数
• new内存分配失败时，会抛出bad_alloc异常。malloc分配内存失败时返回NULL。

new和delete是如何实现的？
new的实现过程是：

• 首先调用名为operator new的标准库函数，分配足够大的原始为类型化的内存，以保存指定类型的一个对象；
• 接下来运行该类型的一个构造函数，用指定初始化构造对象；
• 最后返回指向新分配并构造后的的对象的指针
  delete的实现过程：
• 对指针指向的对象运行适当的析构函数
• 简单数据类型默认只是调用free函数；复杂数据类型先调用析构函数再调用operator delete；
• 然后通过调用名为operator delete的标准库函数释放该对象所用内存
• 先调用析构函数，再释放内存

delete p、delete [] p、allocator都有什么作用？

• 动态数组管理new一个数组时，[]中必须是一个整数，但是不一定是常量整数，可以为变量，普通数组必须是一个常量整数；
• new动态数组返回的并不是数组类型，而是一个元素类型的指针；
• delete[]时，数组中的元素按逆序的顺序进行销毁
• new在内存分配上面有一些局限性，new的机制是将内存分配和对象构造组合在一起，同样的，delete也是将对象析构和内存释放组合在一起的。allocator将这两部分分开进行，allocator申请一部分内存，不进行初始化对象，只有当需要的时候才进行初始化操作

被free回收的内存是立即返还给操作系统吗
不会

• 会首先被ptmalloc使用双链表保存起来，当用户下一次申请内存的时候，会尝试从这些内存中寻找合适的返回，避免了频繁的系统调用
• 同时ptmalloc也会尝试对小块内存进行合并，避免过多的内存碎片。

malloc申请的存储空间能用delete释放吗?

• malloc /free的操作对象都是必须明确大小的，而且不能用在动态类上。
• new 和delete会自动进行类型检查和大小，malloc/free不能执行构造函数与析构函数，所以动态对象它是不行的。

malloc、realloc、calloc的区别

• malloc函数

void* malloc(unsigned int num_size);
int *p = malloc(20*sizeof(int));申请20个int类型的空间；

• calloc函数

void* calloc(size_t n,size_t size);
int *p = calloc(20, sizeof(int));

• malloc申请的空间的值是随机初始化的，calloc申请的空间的值是初始化为0的；
• realloc函数

void realloc(void *p, size_t new_size);

• 给动态分配的空间分配额外的空间，用于扩充容量。