1.语法层面

1.基本语法

class Node
{
public:Node(int val):_val(val),_next(nullptr){}
private:int _val;Node* _next;
};void test()
{int* p1 = new int;                 //申请空间int* p2 = new int(1);              //申请空间 + 初始化int* p3 = new int[4];              //申请4个int整型空间int* p4 = new int[4] {1, 2, 3, 4}; //申请4个整型空间 + 初始化Node* n1 = new Node(2);            //申请空间 + 调用构造函数delete p1;delete p2;delete[] p3;delete[] p4;delete[] n1;
}

注意点

1.申请单个空间时使用new/delete，申请一段连续空间时使用new[ ]/delete[ ]，且一定要匹配使用
2.对于自定义类型，new会调用构造函数，delete会调用其的析构函数

2.new/delete和malloc/free的区别

用法上：

（1）new/delete可以自定义初始化，而malloc/free只负责开空间，不会初始化，且用法上比malloc/free方便

（2）new/delete不需要手动计算申请空间的大小，直接在后面加上类型即可

（3）new/delete不需要强转，malloc和free由于返回值类型为void*，因此需要强转使用

（4）new/delete在实现时使用了抛异常的机制，可以更好的处理问题，而malloc/free则需要手动实现判断

（5）new/delete可以更好的处理自定义类型，对于自定义类型,new的时候调用它的构造函数，delete的时候调用它的析构函数，同时new的时候还可以通过隐式类型转换调用它的有参构造，这对于链表的构造非常方便

（6）new/delete是操作符，malloc和free是函数

3.operator new和operator delete函数（底层重点）

1.operator new/delete原理

2.图解

1.new/new[]

new/new[]的调用规则如下图。

2.delete/delete[]

delete/delete[]的调用规则如下图。

new/delete操作符在二进制指令上本质是调用operator new和operator delete函数，而operator new在底层是对malloc的封装（operator delete）类似。

注意：delete和delete[]必须先调用析构函数，否则对于栈这样的类，它们申请的空间无法释放

3.new[n]和delete[]

在使用new[n]时，编译器可以通过n确定调用多少次构造函数，但是delete[]时我们并不会给值，那么调用delete[]时编译器如何知道调用多少次析构函数呢。

先看如下代码。

class A
{
public:A(int a = 0): _a(a){cout << "A():" << this << endl;}~A(){cout << "~A():" << this << endl;}
private:int _a;
};int main()
{A* a = new A[10];delete[] a;return 0;
}

按照计算，每一个A中有一个_a，为4个字节，那么申请10个A应该为40字节，可是我们观察汇编，却发现申请了48字节（30为16进制表示），那么多余的8个字节是干什么的呢？

以下为a的地址，通过内存窗口我们可以看到确实开出了10个整型的空间。

但是如果再向上看一点，就会发现我们多开出的8个字节。其中存储了十六进制的a（即十进制的10），即为我们需要调用构造函数和析构函数的次数。

总结：

在我们调用new[]时，会有一个接收的地址，这个地址是我们开辟好的空间的第一个位置的地址，但是编译器其实在这个位置之前多开了字节来存储对象的个数，这样在调用delete[]时就可以通过这个值知道调用多少次析构函数了。如果使用delete[] 来释放空间，那么其在内部会从a指向的空间再向前移动的位置开始释放空间，而不是从a处直接释放空间，如果从a处直接释放空间则会报错。

那么如果不匹配使用，比如：

此时，由于调用的delete，因此它不会进行指针向前移动字节，而是直接从a的位置开始释放，而申请的空间不能分割释放（也就是释放位置错了），因此会报错。

上述情况是在我们显式写了析构函数的情况下，==如果我们没有显式写析构函数，那么由编译器默认生成的析构函数没有作用，因此编译器会优化掉，不会调用析构函数，也不会去存储调用次数，不会多申请那一部分空间，==因此不会报错。

从下图可以看到没有多申请空间来存储个数。

注意：

​ 新版编译器会给出警告如图：

4.定位new

1.定义

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。

可以理解为这块空间我先拿到它的使用权，但是我先不初始化使用，等到需要使用的时候再调用定位new。

2.使用格式

new (place_address) type或者new (place_address) type(initializer-list)

注：place_address必须是一个指针，initializer-list是类型的初始化列表

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

nitializer-list是类型的初始化列表

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