malloc/free、new/delete的异同

malloc/free、new/delete的异同

相同点:都可用于申请动态内存和释放内存,进行动态内存管理。

不同点

(1)操作对象不同

malloc 与 free 是 C++/C  语言的标准库函数,new/delete 是 C++ 的操作符。对于非内部数据类的对象而言,只用 malloc/free 无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数, 对象消亡之前要自动执行析构函数。由于 malloc/free  是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加  malloc/free。

(2)用法上不同

函数malloc 的原型如下:void * malloc(size_t size);

用malloc 申请一块长度为length 的整数类型的内存,程序如下:

int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);

我们应当把注意力集中在两个要素上:“类型转换” 和 “sizeof”。

1、malloc 返回值的类型是void *,所以在调用malloc 时要显式地进行类型转换,将void * 转换成所需要的指针类型。

2、malloc 函数本身并不识别要申请的内存是什么类型,它只关心内存的总字节数。

函数free 的原型如下:void free( void * memblock ); 

为什么free 函数不象malloc 函数那样复杂呢?这是因为指针p 的类型以及它所指的内存的容量事先都是知道的,语句free(p)能正确地释放内存。

如果p 是NULL 指针,那么free对p 无论操作多少次都不会出问题。如果p 不是NULL 指针,那么free 对p连续操作两次就会导致程序运行错误。

new / delete 的使用要点:

运算符new 使用起来要比函数malloc 简单得多,例如:

int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);

int *p2 = new int[length];

这是因为new 内置了sizeof、类型转换和类型安全检查功能。对于非内部数据类型的对象而言,new 在创建动态对象的同时完成了初始化工作。如果对象有多个构造函数,那么new 的语句也可以有多种形式。

如果用 new 创建对象数组,那么只能使用对象的无参数构造函数。例如

Obj *objects = new Obj[100];       // 创建100 个动态对象

在用delete 释放对象数组时,留意不要丢了符号‘[ ]’。例如

delete[] objects; // 正确的用法

delete objects; // 错误的用法

那么,new / delete,new[ ] / delete[ ]为什么要成对出现?

当new在开辟内置类型空间时,不成对出现是可以的;但是当开辟非内置类型空间时,就会在所开辟空间的头上多开辟4个字节,以此来记录当前开辟的对象的个数,这时候如果不成对使用就会造成内存泄漏或者程序崩溃。因为delete并不知道在前面多开辟了4个字节,而使用delete[ ] 就直到在头上的4字节里面找到实际开辟对象的个数,以此便知道了需要调用几次析构函数。

总结:

1.malloc / free 是标准的库函数, new / delete 是操作符。

2、malloc / free只是分配 / 释放内存,new / delete不仅分配 / 释放内存还调用构造函数初始化和析构函数清理。

3、new是类型安全的,而malloc不是,比如:

int* p = new float[2]; // 编译时指出错误

int* p = malloc(2*sizeof(float)); // 编译时无法指出错误

4、malloc / free 手动计算类型大小,返回值为 void*,new / delete 自动计算类型大小, 返回值为对应类型的指针。

5、malloc / free 失败返回0, new / delete 失败抛异常。

注意:

new / delete, new[ ] / delete[ ] 实际上做了什么事情?

new:先调用operator new分配空间,再调用构造函数初始化空间。

delete:先调用析构函数清理对象,再调用operator delete释放空间。

new[n]:调用operator new分配空间,再调用n次构造函数初始化空间。

delete[n]:调用n次析构函数清理对象,再调用operator delete释放空间。

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