我們都知道new是用來在程序運行過程中為變量臨時分配內存的C++關鍵字，那它跟C語言中的malloc有什么區別呢，相比之下又為什么推薦使用new呢
c++11 throwing(1) void* operator new (std::size_t size); nothrow(2) void* operator new (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) noexcept; placement(3) void* operator new (std::size_t size, void* ptr) noexcept;<stdlib.h> void *malloc(size_t size);
1. 申請的內存所在位置
operator new 從自由存儲區上為對象動態分配內存空間，而 malloc 從堆上動態分配內存。
自由存儲區是C++基於 operator new 的抽象概念，凡是通過 operator new 申請的內存，即為自由存儲區。而堆是計算機操作系統的術語，是操作系統所維護的一塊特殊內存，用於程序內存動態分配，C語言使用 malloc 從堆上分配內存，
使用 free 釋放已分配的相應內存。
那么 new 是否能在堆上動態分配內存呢？這取決於 operator new 的實現細節，自由存儲區不僅可以是堆，還可以是靜態存儲區，這都看 operator new 在哪里為對象分配內存。 new 甚至可以不為對象分配內存！
new (place_address) type
place_address 是一個指針，代表一塊內存地址。當僅以一個地址調用 new 操作符時， new 操作符會調用特殊的 operator new ，也就是上面的 palcement(3)
void* operator new (std::size_t size, void *ptr); // 此版本的operator new不允許重載
這個 operator new 不分配任何內存，只是簡單地返回指針實參，然后由 new 表達式負責在 place_address 指定的地址進行對象的初始化工作。
2. 返回類型安全性
operator new 內存分配成功時，返回對象類型的指針，無須進行類型轉換，因此是符合類型安全性的操作符。而 malloc 內存分配成功返回 (void *) ，需要通過強制類型轉換轉換成我們需要的類型。
3. 內存分配失敗時的返回值
new 內存分配失敗時，會拋出 bac_alloc exception ，它不會返回 NULL ； malloc 分配內存失敗時返回 NULL 。
使用C語言時，我們習慣在 malloc 分配內存后判斷分配是否成功
int *a = (int *)malloc(sizeof(int)); if (a == NULL) { // ... } else { // ... }
有時候在寫C++程序時我們可能按照C語言的習慣來寫，int *a = new int(); if (a == NULL) { // ... } else { // ... } , 實際上這樣做沒有一點意義，因為 new 根本不會返回 NULL ，程序能夠執行到if說明內存已經分配成功，否則早就拋異常了。正確的做法是使用異常機制
try { int *a = new int(); } catch (bac_alloc) { // ... }
4. 是否需要指定內存大小
使用 new 操作符申請內存時無須指定內存塊大小，編譯器會根據類型信息自行計算，而 malloc 則需要顯式地指出所需內存大小。
malloc 僅僅分配內存， free 僅僅回收內存，而且是以字節為單位進行內存操作，並不執行構造和析構函數； new 可以調用對象的構造函數， delete 可以調用相應的析構函數，以具體類型為單位進行內存分配與釋放。
class A { public: A() {} ~A() {} } A *ptr_new = new A; A *ptr_malloc = (A *)malloc(sizeof(A)); // 當然這里使用malloc來為我們自定義類型分配內存其實並不怎么合適。
5. 是否調用構造/析構函數
使用 operator new 操作符來分配對象內存時會經歷三個步驟：
- 調用 operator new 函數（對於數組是 operator new[] ）分配一塊足夠大的、原始的、未命名的內存空間。
- 編譯器運行相應的構造函數以構造指定類型的對象並初始化。
- 對象構造完成后，返回一個指向該對象的指針。
使用 operator delete 操作符來釋放對象內存時會經歷兩個步驟：
- 調用對象的析構函數。
- 編譯器調用 operator delete (或 operator delete[] )函數釋放內存空間。
總之來說 new/delete 會調用對象的構造函數/析構函數以完成對象的構造/析構，而 malloc/free 不會。
malloc 不具備內存初始化的特性，而 new 在申請單個類型變量時可進行初始化 。
6. 對數組的處理
C++ 提供了 new[] / delete[] 專門處理數組類型
A *ptr_single new A; A *ptr_arr = new A[10]; delete ptr_single; delete[] ptr_arr;
new 對數組的支持體現在它會對每一個數組元素分別調用構造函數進行初始化，釋放對象時為每個對象調用析構函數。注意 delete[] 要與 new[] 配套使用，不然會出現數組對象部分釋放的現象，造成內存泄漏。
而 malloc 並不知道你在這塊內存上要放的數組還是單個數據，反正它就給你一塊原始內存，返回一個內存的地址。所以如果要動態分配一個數組的內存，需要我們手動指定數組大小
int * ptr = (int *)malloc(sizeof(int) * 10);
7. new與malloc是否可以相互調用
operator new/operator delete 的實現可以基於 malloc ，但 malloc 的實現不可以調用 new 。
malloc/free 是C語言提供的標准庫函數，使用時要包含頭文件，在 C/C++ 中通用，可以覆蓋；
// for C #include <stdlib.h> // for C++ #include <cstdlib>
new/delete 是運算符，也是關鍵字，是C++的一部分，只能在C++中使用，並且可以重載。
void * operator new (sieze_t size) { if(void * mem = malloc(size) return mem; else throw bad_alloc(); } void operator delete(void *mem) noexcept { free(mem); }
8.是否可以被重載
opeartor new / operator delete 可以被重載。標准庫是定義了 operator new / operator delete 的12個重載版本
// new throwing (1) void* operator new (std::size_t size); nothrow (2) void* operator new (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) noexcept; placement (3) void* operator new (std::size_t size, void* ptr) noexcept; throwing (1) void* operator new[] (std::size_t size); nothrow (2) void* operator new[] (std::size_t size, const std::nothrow_t& nothrow_value) noexcept; placement (3) void* operator new[] (std::size_t size, void* ptr) noexcept; // delete ordinary (1) void operator delete (void* ptr) noexcept; nothrow (2) void operator delete (void* ptr, const std::nothrow_t& nothrow_constant) noexcept; placement (3) void operator delete (void* ptr, void* voidptr2) noexcept; ordinary (1) void operator delete[] (void* ptr) noexcept; nothrow (2) void operator delete[] (void* ptr, const std::nothrow_t& nothrow_constant) noexcept; placement (3) void operator delete[] (void* ptr, void* voidptr2) noexcept;
我們可以自定義上面函數中的任意一個，前提是自定義版本必須位於全局作用域或者類作用域中。而 malloc/free 並不允許重載。
9. 是否能夠直觀地重新分配內存
使用 malloc 分配的內存后，如果在使用過程中發現內存不足，可以使用 realloc 函數進行內存重新分配實現內存的擴充。
realloc 先判斷當前的指針所指內存是否有足夠的連續空間，如果有，原地擴大可分配的內存地址，並且返回原來的地址指針；否則先按照新指定的大小分配空間，將原有數據從頭到尾拷貝到新分配的內存區域，然后釋放原來的內存區域。
new 沒有這樣直觀的配套設施來擴充內存。
10. 是否能夠自定義如何處理內存分配不足
在 operator new 拋出異常之前會先調用一個用戶指定的錯誤處理函數，即 new-handler ，這是一個指針類型，指向一個沒有參數沒有返回值的函數——錯誤處理函數。
namespace std{ typedef void (*new_handler)(); }
為了指定錯誤處理函數，用戶需要調用 set_new_handler 這是一個聲明於std命名空間的標准庫函數 namespace std{ new_handler set_new_handler(new_handler p) throw(); }
namespace std{ new_handler set_new_handler(new_handler p) throw(); }
set_new_handler 的參數為 new_handler 指針，指向 operator new 無法分配足夠內存時該調用的函數。其返回值也是個指針，指向 set_new_handler 被調用前正在執行（但馬上就要發生替換）的那個 new_handler 函數。
對於 malloc ，用戶並不能夠去編程決定內存不足以分配時如何操作，只能看着 malloc 返回 NULL 。