new和malloc的区别
1 语义层级不同：语言机制 vs. 库函数
new / new[] (C++ 关键字) | malloc / calloc / realloc (C 运行时函数) | |
|---|---|---|
| 本质 | 语言级运算符；可被重载 | 库函数；无法重载 |
| 作用 | 分配内存 并调用构造函数 | 仅分配原始字节块，不做初始化，也不调用构造函数 |
| 返回类型 | 指向 请求类型 的指针；无需强制类型转换 | void*；C++ 中需显式转换 |
| 失败处理 | 默认抛出 std::bad_alloc；nothrow 版本返回 nullptr | 返回 nullptr，并设置 errno |
| 释放方式 | delete / delete[]：先调用析构函数，再归还内存 | free()：直接释放字节块 |
2 对象生命周期：构造 / 析构自动 VS 手动
// new：安全地构造对象
std::string* ps = new std::string("hi"); // 调用了 std::string 的构造函数
delete ps; // 调用析构函数，再归还内存// malloc：只得到裸内存，需要手动“放置构造”（placement new）
void* raw = std::malloc(sizeof(std::string));
std::string* ps2 = new (raw) std::string("hi"); // 构造
ps2->~std::string(); // 手动析构
std::free(raw);
若忘记任何一步就会造成 未定义行为 或 内存泄漏。
3 类型与对齐保障
-
new按目标类型所需的 最严对齐 分配；
自 C++17 起，malloc也保证返回能满足 max-align（通常 ≥16 byte） 的地址，但老代码仍可能在自定义对齐要求（例如 SIMD 类型）下依赖new。 -
new[]还需在实现内部保存元素个数，以便delete[]正确调用每个元素的析构函数——这部分管理开销是malloc不具备的。
4 可定制性
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重载
operator new/operator delete
全局 或 类内 均可，用于内存池、调试填充、对齐扩展等。
例：void* MyClass::operator new(std::size_t sz) { return MyPool::allocate(sz); } void MyClass::operator delete(void* p) { MyPool::deallocate(p); } -
malloc不能按对象粒度定制，只能整体替换底层分配器（如 jemalloc、tcmalloc）或在使用层面改写为mymalloc()。
5 异常安全与 RAII
new 的异常语义与 C++ 的 RAII 配合天然一致：对象构造失败时抛异常，上层 catch 后无泄漏。
使用 malloc 时必须手动检查返回值并在出错路径中 free() 已成功分配的资源。
6 何时选用哪一个？
| 场景 | 建议 |
|---|---|
| 绝大多数 C++ 代码，直接需要对象 | 使用 new/delete ——保证构造/析构正确发生 |
需要与 C 库接口共享内存（libc, POSIX API, MPI 等）或操作纯字节缓冲区 | 使用 malloc/free |
| 自己管理对象池、序列化缓冲，不希望逐对象开销 | malloc+placement new 或者 重载 operator new |
| 性能敏感的大批量小对象 | 重载 operator new 或专业分配器（tcmalloc, jemalloc, std::pmr） |
切勿交叉释放：
malloc→delete❌
new→free❌
违者均是未定义行为。
7 常见误解澄清
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效率：
new不必然更慢——主开销往往在底层分配算法，而不是是否调用构造函数；自定义operator new可以比裸malloc更快。 -
初始化为 0：只有
new int()或new int[10]()才会零初始化；new int保留未定义值，与malloc返回值同样“脏”。 -
内存来源：在大多数实现里
new仍然最终调用某种malloc，但附带额外的语言级步骤；标准层面它们依旧完全不同的抽象。
一句话总结
new= 分配内存 + 构造对象 + 类型安全 + 异常语义；
malloc= 只要一块原始字节，剩下的你自己负责。
掌握两者差异，才能在系统编程与高性能场景中游刃有余。
是的，你理解得基本正确，我来系统梳理一下这件事：
✅ new 会自动调用构造函数（创建）和析构函数（销毁）
MyClass* p = new MyClass(123); // 自动调用构造函数 MyClass(123)
...
delete p; // 自动调用析构函数 ~MyClass()
这个过程：
-
分配内存（内部可能调用
malloc或其他分配器） -
调用构造函数，初始化对象
-
delete会反过来先调用析构函数，再释放内存
所以用
new分配的对象，不需要你手动构造和析构，只要new/delete配对即可。
❌ malloc 只分配“原始内存”，不会自动构造或析构
void* mem = malloc(sizeof(MyClass)); // 没有调用构造函数
MyClass* p = static_cast<MyClass*>(mem);
这时，p 指向一块“未初始化的内存”，你不能直接使用它：
❗你必须这样手动构造：
new (p) MyClass(123); // placement new：在已有内存上构造对象
❗用完后手动析构 + 释放内存：
p->~MyClass(); // 显式调用析构函数
free(p); // 再释放原始内存
📌 总结一下区别：
| 操作 | new / delete | malloc / free |
|---|---|---|
| 内存分配 | 自动完成 | 手动 malloc(sizeof(T)) |
| 构造函数调用 | 自动（带参数或默认） | ❌ 不会；需手动 placement new |
| 析构函数调用 | 自动 | ❌ 不会；需手动 对象->~类名() |
| 安全性 / 易错性 | 高，配合 RAII 可防泄漏 | 容易出错，忘构造或析构都会导致 UB 或泄漏 |
✅ 示例对比（完整代码）
使用 new（推荐方式）
MyClass* p = new MyClass(10);
// ... 使用 p
delete p;
使用 malloc（必须小心）
void* mem = malloc(sizeof(MyClass));
MyClass* p = new (mem) MyClass(10); // placement new
// ... 使用 p
p->~MyClass(); // 手动析构
free(mem); // 手动释放内存
🔥 总结：用 malloc 管理对象时，你每次都必须手动调用构造和析构函数；
但用 new 时，这些操作都自动完成，更安全、更方便，推荐优先使用。