C++ ——new 与 delete

1. new 与 delete

new 和delete是操作符

1.1 语法

int Test()
{
  // 动态申请一个int类型的空间
  int* ptr4 = new int;
  
  // 动态申请一个int类型的空间并初始化为10
  int* ptr5 = new int(10);
  
  // 动态申请10个int类型的空间
  int* ptr6 = new int[10];
  //申请连续和释放连续的空间使用new[]和delete[]
  delete ptr4;
  delete ptr5;
  delete[] ptr6;
  return 0;

1.2 与malloc的区别

1. 用法上变简洁

    int* p0 = (int*)malloc(sizeof(int));
	int* p1 = new int;
	int* p2 = new int[10]; // new 10个int对象

2. 可以控制初始化

	int* p3 = new int(10); // new 1个int对象,初始化成10
	int* p4 = new int[10]{ 1,2,3,4,5 };

3. 自定义函数，开空间+构造函数

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		:_a(a)
	{
		cout << "A()" << endl;
	}
	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}

private:
	int _a;
};
int main()
{
	A* pa = new A[10];
	delete[] pa;
	return 0;
}

4. new开空间失败了以后会抛异常不需要手动检查

1.3 new 和 delete操作自定义类型

class A
{
public:
	A(int a = 0,int b = 0)
		:_a(a)
		,_b(b)
	{
		cout << "A()" << endl;
	}
	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}
private:
	int _a;
	int _b;
};
int main()
{
	A* pa = new A;
	A* p1 = new A(1, 2);
	A* p2 = new A[2];

	delete pa;
	delete p1;
	delete[] p2;
	return 0;
}

在申请一定义空间时，new会调用构造函数，delete会调用析构函数。

2. operator new 和operator delete

2.1 概念

operator new 和operator delete 是系统提供的全局函数。new在底层是调用operator new在申请空间 ， delete 在底层是调用operator delete 来释放空间。

而operator new 实际上也是调用malloc来申请空间，如果malloc申请成功就直接返回。

operator delete 实际上也是调用free来释放空间的。

3. new 和 delete 的实现原理

3.1 内置类型

若是申请内置类型的空间，new与malloc ，delete与free基本类似。new/delete申请和释放的是单个元素的空间，new[]和delete[]申请的是连续空间，而且new在申请空间失败时会抛异常，malloc会返回NULL。

3.2 自定义类型

new ：

1. 调用operator new 函数申请空间
2. operator new 再调用malloc
3. 在申请的空间上调用构造函数，构造对象。
   
   new [n]:
4. 调用operator new [ ] ,operator new [ ]再调用operator new函数完成n个对象的空间申请。
5. 在申请的空间上执行n次构造函数，构造对象。
   
   delete :
6. 在空间上执行析构函数，完成对象中的资源清理工作。
7. 在调用operator delete 函数释放对象的空间。
   
   delete [n] :
8. 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
9. 调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间
   

4. new delete 和 malloc free 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。不同的地方是：

1. malloc和free是函数，new和delete是操作符。
2. malloc申请的空间不会初始化，new可以初始化。
3. 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，如果是多个对象，[]中指定对象个数即可。
4. 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。
5. 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。
6. 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。