对指针的工作方式有一定了解后，来看看它如何实现在程序运行时分配内存。前面我们都将指针初始存空间分配。化为变量的地址：变量是在编译时分配的有名称的内存，而指针只是为可以通过名称直接访问的内存提供了一个别名。指针真正的用武之地在于，在运行阶段分配未命名的内存以存储值。在这种情况下，只能过指针来访问内存。在C语言中，可以用库函数 malloc()来分配内存:在 C++中仍然可以这样做，但C++还有更好的方法一new运算符。 int *pn = new int

new int告诉程序，需要适合存储int 的内存。new 运算符根据类型来确定需要多少字节的内存。然后,它找到这样的内存，并返回其地址。接下来，将地址赋给 pn，pn 是被声明为指向 int 的指针。现在，pn是地址，而*pn是存储在那里的值。将这种方法与将变量的地址赋给指针进行比较

int higgens;int* t = &higgens;

在这两种情况(pn和pt)下，都是将一个 int 变量的地址赋给了指针。在第二种情况下，可以通过名称higgens来访问该int，在第一种情况下，则只能通过该指针进行访问。这引出了一个问题:pn 指向的内存没有名称，如何称呼它呢？我们说pn 指向一个数据对象，这里的“对象”不是“面向对象编程”中的对象，而是一样“东西”。术语“数据对象”比“变量”更通用，它指的是为数据项分配的内存块。因此，变量也是数据对象，但pn指向的内存不是变量。乍一看，处理数据对象的指针方法可能不太好用，但它使程序在管理内存方面有更大的控制权。

为一个数据对象（可以是结构，也可以是基本类型）获得并指定分配内存的通用格式如下： typeName * pointer_name = new typeName

2、delete

当需要内存时，可以使用new来请求，这只是 C++内存管理数据包中有魅力的一个方面。另一个方面是delete 运算符，它使得在使用完内存后，能够将其归还给内存池，这是通向最有效地使用内存的管教一步。归还或释放(free)的内存可供程序的其他部分使用。使用 delete 时，后面要加上指向内存块的指针（这些内存块最初是用new分配的）。

int *pn = new int; delete pn;

这将释放pn指向的内存，但不会删除指针 pn本身。例如，可以将 ps 重新指向另一个新分配的内存。一定要配对地使用 new和delete。否则将发生内存泄漏(memory leak)，也就是说，被分配的内存再也无法使用了。如果内存泄漏严重，则程序将由于不断寻找更多内存而终止。

警告：只能用delete来释放使用new分配的内存。然而，对空指针使用 delete 是安全的。

3、new[]——使用new创建动态数组

如果程序只需要一个值，则可能会声明一个简单变量，因为对于管理一个小型数据对象来说，这样做比使用new和指针更简单，尽管给人留下的印象不那么深刻。通常，对于大型数据(如数组、字符串和结构)，应使用 new，这正是new 的用武之地。例如，假设要编写一个程序，它是否需要数组取决于运行时用户提供的信息。如果通过声明来创建数组，则在程序被编译时将为它分配内存空间。不管程序最终是否使用数组，数组都在那里，它占用了内存。在编译时给数组分配内存被称为静态联编(static binding)，意味着数组是在编译时加入到程序中的。但使用new时，如果在运行阶段需要数组，则创建它。如果不需要，则不创建。还可以在程序运行时选择数组的长度。这被称为动态联编 (dynamic binding)，意味着数组是在程序运行时创建的。这种数组叫作动态数组 (dynamic array)。使用静态联编时，必须在编写程序时指定数组的长度。使用动态联编时，程序将在运行时确定数组的长度。

在C++中，创建动态数组很容易：只要将数组的元素类型和元素数目告诉 new 即可。必须在类型名后加上方括号，其中包含元素数目。例如，要创建一个包含 10个nt 元素的数组，可以这样做：

int * psome = new int [10];

运算符返回第一个元素的地址。在这个例子中，该地址被赋给指针 psome。当程序使用完new 分配的内存块时，应使用 delete 释放它们。然而，对于使用 new 创建的数组，应使用另一种格式的delete来释放: delete [] psome 方括号告诉程序，应释放整个数组，而不仅仅是指针指向的元素。请注意 delete 和指针之间的方括号。申请和释放单个元素的空间，使用new和delete操作符，申请和释放连续的空间，使用 new[]和delete[]，注意：匹配起来使用。C++的早期版本无法识别方括号表示法。然而，对于ANSIISO标准来说，new与delete的格式不匹配导致的后果是不确定的，这意味着程序员不能依赖于某种特定的行为。

总之，使用new和delete 时，应遵守以下规则。

不要使用delete来释放不是new分配的内存。

不要使用delete 释放同一个内存块两次。

如果使用new[]为数组分配内存，则应使用 delete[]来释放。

如果使用new为一个实体分配内存，则应使用 delete(没有方括号)来释放。

对空指针应用 delete 是安全的。

为数组分配内存的通用格式如下: type_name * pointer name = new type_name[num_elements];

4、new：运算符、函数和替换函数

运算符new和new[]分别调用如下函数：

void* operator new(std::size_t); void* operator new[](std::size_t);

这些函数被称为分配函数（alloction function），他们位于全局名称空间中。通用也有由delete和delete[]调用的释放函数（deallocation function）：

void* operator delete(void *); void operator delete[](void *);

operator new 和operator delete是库里面的全局函数，封装了malloc和free。

new：1、申请对象空间（operator new） 2、调用构造。operator new是为了处理malloc失败时抛异常。 delete：1、调用析构 2、operator delete释放对象。

new T[N]：1、申请数组大小个对象的空间operator new[] -> operator new -> malloc 。2、调用数组大小次对象构造函数

delete[] ：1、调用析构。 2、operator delete[] -> operator delete-> free

5、定位new运算符——（placement-new）

通常，new负责在（heap）中找到一个足以满足要求的内存块。new运算符还有另一种变体，被称为定位（placement）new运算符，它能让您指定要是有的位置。程序员可能使用这种特性来设置其内存管理规程、处理需要通过特定地址进行访问的硬件或在特定位置创建对象。

要使用定位new特性，首先需要包含头文件new，它提供了这种版本的new运算符的原型；然后将new运符用于提供了所需地址的参数。除需要指定参数外，句法与常规 new 运算符相同。具体地说，使用定位 new 运算符时，变量后面可以有方括号，也可以没有。

 //使用格式
 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。

下面一段代码演示了new运算符的4种用法。

 #include<new>
 struct chaff
 {
     char dross[20];
     int slag;
 };
 char buffer1[50];
 char buffer2[500];
 int main()
 {
     chaff* p1, * p2;
     int* p3, * p4;
     //普通new
     p1 = new chaff;
     p3 = new int[20];
     //定位new
     p2 = new (buffer1)chaff;
     p3 = new (buffer2)int[20];
     return 0;
 }

出于简化的目的，这个示例使用两个静态数组来定位new运算符提供内存空间。因此，上述代码从buffer1这分配空间给结构chaff，从buffer2中分配空间给一个包含20个元素的int数组。

 A* p = (A*)operator new (sizeof(A));
 new(p)A();//定位new表达式

定位new表达式在实际中一般是配合内存池使用。因为内存池分配出的内存没有初始化，所以如果是自定义类型的对象，需要使用new的定义表达式进行显示调构造函数进行初始化。

三、总结：malloc/free和new delete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：

malloc和free是函数，new和delete是操作符
malloc申请的空间不会初始化，new可以初始化
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
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
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
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

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