new和delete的原理

new和delete在C++中，用于动态内存的开辟和释放。和malloc和free不同的地方是malloc和free是函数，而new和delete是运算符。
在vs上查看new和new[]、delete和delete[]的反汇编代码：

可以看到，new 运算符实际上是对 new 运算符重载函数 operator new 的调用，delete 运算符实际上是对 delete 运算符重载函数 operator delete 的调用。new[] 和 delete[] 也是如此。他们底层的工作和malloc和free相似，做的是开辟内存的操作。
对于自定义的类对象，除了调用运算符重载函数开辟、释放内存空间外，还会调用他们的构造、析构函数。
实现我们自己的new和delete运算符重载函数：

#include
using namespace std;

class text
{
public:
	text() { cout << "text()" << endl; }
	~text() { cout << "~text()" << endl; }
};

void* operator new(size_t size)
{
	cout << "operator new(size_t)" << endl;
	void* p = malloc(size);
	if (p == nullptr)
	{
		throw bad_alloc();
	}
	return p;
}

void operator delete(void* p)
{
	cout << "operator delete(void* )" << endl;
	free(p);
}

void* operator new[](size_t size)
{
	cout << "operator new[](size_t)" << endl;
	void* p = malloc(size);
	if (p == nullptr)
	{
		throw bad_alloc();
	}
	return p;
}

void operator delete[](void* p)
{
	cout << "operator delete[](void* )" << endl;
	free(p);
}

int main()
{
	text* p = new text;
	text* p1 = new text[10];

	delete p;
	delete[] p1;
}

从运行结果中可以看到，new调用时会先调用operator new开辟内存空间，然后再调用对象的构造函数进行初始化。delete调用时会先调用对象的析构函数，然后再调用operator delete释放内存空间。

在C++中new和delete、new[]和delete[]是需要配对使用的。如果是内置类型，混用没有什么影响，但不建议这样使用。如果是自定义类对象，混用时会引发程序崩溃。
在new[]开辟动态对象数组时，除了开辟对象数据所需要的空间外，还会额外开辟4个字节大小的内存，来记录开辟对象的个数，p的地址是p[0]的起始地址。

调用delete[]时，会从p前四字节的地址读取对象的个数，调用对应次数的析构函数，然后再从p的前四字节释放内存。

可以看到，operator new[] 申请的大小比实际返回的地址p1多四个字节，operator delete[] 也是从p1往前四个字节开始释放内存的。
把p1前四字节改为8后，会调用8次~text()，这里程序没有崩溃的原因是~text()函数中没有对对象操作。

在new[] 和 delete配对时，operator delete释放的内存是从开辟内存的往后的4个字节地址开始释放的，内存的头部块不匹配，就会导致程序崩溃。
在new 和 delete[]配对时，operator delete[]会从地址往前4个字节开始释放，内存的头部块不匹配，也会导致程序崩溃。