new和delete基本介绍

• malloc 和free 是C函数

• new和delete是C++的运算符

• malloc失败是通过返回值和nullptr作比较；而new开辟内存失败，是通过抛出bad_alloc类型的异常来判断的

• new不仅可以做内存开辟，还可以做内存初始化操作

• malloc和new的区别

  • malloc 按字节开辟内存，new开辟内存时需要指定类型
  • malloc只负责开辟空间，new不仅仅有malloc功能，还可以进行数据初始化
  • malloc开辟内存失败返回nullptr, new则是抛出bad_alloc类型异常

• free 和delete区别:delete (int *)p; 调用析构函数，再调用free(p)释放空间

new的几种使用方式

int main()
{
    int *p1 = new int(20);

    int *p2 = new (nothrow) int; // 不抛出异常

    const int *p3 = new const int(40);

    // 定位new
    int data = 0;
    // 在&data位置分配内存并初始化
    int *p4 = new (&data) int(50);
    cout << "data:" << data << endl; // 50

    return 0;
}

重载new和delete运算符

#include <iostream>
using namespace std;

// 先调用operator new开辟内存空间，然后调用对象构造函数
void* operator new(size_t size)
{
	void* p = malloc(size);
	if (p == nullptr)
		throw bad_alloc();
	cout << "operator new addr:" << p << endl;
	return p;
}
// delete p 先调用p指向的对象的析构然后调用operator delete释放内存
void operator delete(void* ptr)
{
	cout << "operator delete addr:" << ptr << endl;
	free(ptr);
}

void* operator new[](size_t size)
{
	void* p = malloc(size);
	if (p == nullptr)
		throw bad_alloc();
	cout << "operator new[] addr:" << p << endl;
	return p;
}

void operator delete[](void* ptr)
{
	cout << "operator delete[] addr:" << ptr << endl;
	free(ptr);
}


int main()
{
	try 
	{
		int* p = new int;
		delete p;

		int* q = new int[10];
		delete[] q;
	}
	catch (const bad_alloc& err)
	{
		cerr << err.what() << endl;
	}
	
	return 0;
}

new[] 和delete 或者说new和delete[]能混用吗？C++如何区分单个元素和数组内存分配和释放

不能混用，数组new[]时，编译器会在开头多分配4B空间记录new对象的数量

class Test
{
public:
	Test(int data = 10) { cout << "Test()" << endl; }
	~Test() {  cout << "~Test()" << endl; }
private:
	int ma;
};

int main()
{
	Test* p1 = new Test[5];
	delete[] p1; // 从operator delete(p1-4),即从最顶上存储对象的数量的内存起始地址开始释放
}

注意返回的地址不是最顶上的地址！！

若混用new[]和delete：

Test* p1 = new Test[5];  // 输出operator new[] addr:0157F6C0
cout << "p1:" << p1 << endl;  // p1:0157F6C4
delete p1;

可以看出返回的是p1[0]对象的地址，调用delete p1也只是析构p1[0]对象，不合法，抛出异常

若混用new 和delete[]更好理解，delete[]会传入【new返回的地址-4】来调用析构，这块空间根本就没分配，必然就出错

可以通过重载new和delete来解决内存泄漏