浅析malloc/free与new/delete间的区别

要使用malloc/free和new/delete首先我们必须清楚它们是用来做什么的？然后该如何使用？
malloc/free和new/delete都是用来进行动态内存管理的，其中malloc和new是用来在堆上申请空间的，在堆上申请的内存都需要用户自己来管理，所以动态申请好的空间在使用完后必须要用相应的free和delete由用户自己手动释放，否则就会造成内存泄漏。

      malloc/free是C/C++标准库的函数，而new/delete是c++中的操作符。它们都是动态管理内存的入口，有关malloc/free的在另一篇文章中已经详细分析了，这里主要分析new/delete,以及这两组动态内存管理有什么异同。

new/delete、new[ ]/delete[ ]这两组运算符一定要匹配使用！否则可能导致内存泄漏甚至崩溃等问题！
下面先了解一下它们的用法：

int* p1 = new int; //动态分配一个int类型大小的空间（4字节），针对单个数据
int* p2 = new int(5); //动态分配一个int类型大小空间，并初始化为3
int* p3 = new int[3]; //动态分配3个int类型大小的空间（12字节），一个或多个数据

//注意观察，不同的内存申请方式对应不同的释放方式
delete p1; 
delete p2;
delete[] p3;

malloc/free只是动态分配/释放内存空间，而new/delete除了分配/释放空间还会调用构造函数和析构函数进行初始化与清理（清理成员）。

C++中还有其他的内存管理接口（placement版本）
void* operator new(size_t size);
void operator delete(size_t size);
void* operator new[](size_t size);
void operator delete[](size_t size);

 operator new/operator delete、operator new[]/operator delete[] 和 malloc/free用法一样。
 通过调用operator new函数执行new表达式获取内存，但不会调用对象构造函数来初始化，同样，调用operator delete只是执行delete中释放内存的工作，而不会调用对象析构函数来清理对象。由此可见，operator new 和 operator delete只是malloc和free的一层封装。

new的作用：（有顺序）
调用operator new分配空间 + 调用构造函数初始化对象

delete的作用：（有顺序）
调用析构函数清理对象 + 调用operator delete释放空间

new[ ]的作用：（有顺序）(eg. new[N])
调用operator new分配空间 + 调用N次构造函数分别初始化每个对象

delete[ ]的作用：（有顺序）
调用N次析构函数清理对象 + 调用operator delete释放空间

为什么使用delete[ ]的时候会调用N次析构函数，这里的N是怎么来的？
如图分析可知

* 定位new表达式
  定位new表达式是在已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象。
 new (place_address) type
 new (place_address) type(initializer_list)
 place_address必须是一个指针，initializer_list是类型的初始化列表。

例如:Array为自定义类型
//malloc/free + 定位操作符new()/显示调用析构函数，模拟new和delete的行为
Array* p1 = (Array*)malloc(sizeof(Array));
new(p1)Array(100);
p1->~Array();
free(p1);


//malloc/free + 多次调用定位操作符new()/显示调用析构函数，模拟new[]和delete[]的行为
Array* p2 = (Array*)malloc(sizeof(Array)*10);
for(int i=0; i<10;++i)
{
     new(p2+i) Array;
}

for(int i=0;i<10;++i)
{     
     p2[i].~Array();
}
free(p2);