参考博客：
https://blog.csdn.net/xiaorenwuzyh/article/details/44514815
https://blog.csdn.net/xw13106209/article/details/4962479
https://www.cnblogs.com/maluning/p/7944231.html
每个程序在执行时都会占用一块可用的内存空间，用于存放动态分配的对象，此内存空间称为自由存储区或堆。
1. new的用法
1.1 new的基本用法：
int *pi = new int;//在自由存储区中分配创建了一个整形对象，并返回一个指向该对象的地址来初始化指针pi
int *pi = new int();//只是对指针pi指向的地址的值进行了初始化为0
int *pi = new int(1024);//第三行初始化为1024。
//当创建一个动态数组对象和进行内存释放时，执行以下语句：
int *pi = new int[];//指针pi所指向的数组未初始化
int *pi = new int[n];//指针pi指向长度为n的数组，未初始化
int *pi = new int[]();//指针pi所指向的地址初始化为0
delete [] pi;//回收pi所指向的数组
int *a = new int[5];
class A{...} //声明一个类
A *obj = new A(); //使用new创建对象
delete []a;
delete obj;
这里我们注意，new int[5] 仅仅分配了空间， 但是 new A()，不仅仅为对象obj在队上分配了空间， 而且还调用了 A的构造函数，生成了这个对象。
所以 new A() 这样方式的功能如下:
- 在堆上分配内存；
- 在分配的空间上调用对象的构造函数。
这也是new 和 malloc的主要区别，是否调用构造函数
同理: 在调用delete obj的时候： - 首先调用 这个对象 的析构函数 ；
- 然后释放这个对象的空间。
1.2 new的升级版本
从上面可以看到：new 的功能是 1. 分配空间， 2 调用构造函数。 那么到底是如何实现的呢？
其实 C++ 规定 new 的 这 两个功能分开实现：
- 分配空间： 调用函数 operator new 来实现。
- 调用构造函数： 调用 placement new 来实现。
现在有三个 new 了，第一个new就是我们常说的new， 这个new 调用 接下来的两个new 来实现它的功能。 （我们称这个 new 为， new operator，叫做“new 表达式”，因为operator 在 new 后面，所以 叫做 “new 表达式”，也就是关键字）
new关键字 会调用 operator new 分配空间： 这里 operator new 是一个全局的函数，写在一个文件中。当使用 new 关键字 的时候，编译器会自动找到这个函数，并且调用这个函数：这个函数的声明如下:
// 全局 operator new
void * operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) {
if (size == 0)
size = 1;
void* p;
while ((p = ::malloc(size)) == 0) { //采用 malloc 分配空间
std::new_handler nh = std::get_new_handler();
if (nh)
nh();
else
throw std::bad_alloc();
}
return p;
}
// 对应的全局 operator delete 采用 free 释放空间
void operator delete(void* ptr) {
if (ptr)
::free(ptr); //采用 free 释放空间。
}
全局operator new 分配内存
从上个例子中可以看到， 全局 operator new 分配空间，简单的调用了 malloc() 函数来分配空间。 并没有做任何初始化工作。
现在问题来了： 已经有了一段分配好的空间 ，如何在这个空间上 调动这个类的构造函数，从而真正的创建一个对象呢？ （你需要对 对象的 内存模型 有一定的了解）。 解决方案是： placement new
placement new 调用构造函数
placement new 的功能就是 在一个已经分配好的空间上，调用构造函数，创建一个类。
placement new 就这一个用法，知道如何用就可以了，它不是一个（写在文件中）函数，是编译器编译时候做的事情。
用法如下：
void *buf = //在这里为buf分配内存
class *pc = new (buf) class();
举例：
class A{...};
viod *buf = malloc(sizeof(A));// 简单的分配空间
A *obj = new (buf)A();//在分配的空间上调用构造函数
2. malloc的用法
malloc和free两个函数的原型如下，他们都在头文件stdlib.h中声明。
void *malloc(size_t size);
void free(void *pointer);
int *p = (*int)malloc(100);//指向整型的指针p指向一个大小为100字节的内存的地址
int *p = (*int)malloc(25*sizeof(int));//指向整型的指针p指向一个25个int整型空间的地址
//验证内存是否分配成功，完成后用free()释放内存
int *p=(int *)malloc(int);
if(p==NULL)
printf("Out of memory!\n");
free (p);
malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定，void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。
3. new和malloc的区别
3.1 new返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需要的内存的大小；而malloc必须要自己计算所需要的字节数，并且返回的是void*类型，需要强行转换为实际类型的指针。
int *p;
p = new int;// 返回类型为int* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int);
int* parr;
parr = new int [100]; //返回类型为 int* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int) * 100;
//而malloc
int* p;
p = (int *) malloc (sizeof(int));
第一、malloc 函数返回的是 void * 类型，如果你写成：p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译，报错：“不能将 void* 赋值给 int * 类型变量”。所以必须通过 (int *) 来将强制转换。
第二、函数的实参为 sizeof(int) ，用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成：int* p = (int *) malloc (1);
代码也能通过编译，但事实上只分配了1个字节大小的内存空间，当你往里头存入一个整数，就会有3个字节无家可归，而直接“住进邻居家”！造成的结果是后面的内存中原有数据内容全部被清空。
malloc 也可以达到 new [] 的效果，申请出一段连续的内存，方法无非是指定你所需要内存大小。
比如想分配100个int类型的空间：
int* p = (int *) malloc ( sizeof(int) * 100 ); //分配可以放得下100个整数的内存空间。
另外有一点不能直接看出的区别是，malloc 只管分配内存，并不能对所得的内存进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。除了分配及最后释放的方法不一样以外，通过malloc或new得到指针，在其它操作上保持一致。
3.2 总结：
malloc函数其实就是在内存中找到一片指定大小的空间，然后将这个空间的首地址返回给一个指针变量，这里的指针变量可以使一个单独的指针，也可以是一个数组的首地址，只要看malloc函数中参数size 的距离内容。我们这里malloc分配的内存空间在逻辑上连续的，而在物理上可以连续也可以不连续。对于我们程序员来说，关注的是逻辑上的连续，因为操作系统会帮我们安排内存分配，所以我们使用起来就可以当做是连续的。
3.3 属性
new/delete是C++关键字，需要编译器支持。malloc/free是库函数，需要头文件支持c。
3.4 自定义类型
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，只能动态的申请和释放内存，无法强制要求其做自定义类型对象构造和析构工作。
4. 重载
C++允许重载new/delete操作符，特别的，布局new的就不需要为对象分配内存，而是指定了一个地址作为内存起始区域，new在这段内存上为对象调用构造函数完成初始化工作，并返回此地址。而malloc不允许重载。