【带头学C++】----- 四、动态内存空间申请 ---- 4.1 动态内存分配（补充面试背题）

1.new/delete和malloc、calloc、realloc/free的区别

相同点：（都是为了分配动态的申请内存空间和释放空间）

动态内存分配：malloc、calloc、realloc和new都是用于在运行时动态分配内存空间的方式。
内存管理：它们都涉及到内存的管理，包括分配和释放。
返回指针：它们都返回指向分配内存的指针，该指针可以用于访问和操作所分配的内存区域。
内存大小控制：它们都可以通过指定所需内存的大小来控制内存分配的大小。
跨平台使用：malloc、calloc、realloc是C语言的函数，而new是C++关键字，它们在多个平台上都可以使用。

不同点

前者是C++运算符，后者是C语言标准库函数
new自动计算要分配的空间大小，malloc需要手工计算
new是类型安全的，malloc不是。例如：

int *p = new float[2]; //编译错误
int *p = (int*)malloc(2 * sizeof(double));//编译无错误

new调用名为operator new的标准库函数，用于分配足够的空间，并调用相关对象的构造函数；delete对指针所指对象运行适当的析构函数，然后通过调用名为operator delete的标准库函数释放该对象所用的内存。malloc、calloc和realloc则没有涉及对象的构造和析构，因此没有对应的构造函数和析构函数的调用。

后者需要库文件支持，前者不用
new是封装了malloc，直接free不会报错，但是这只是释放内存，而不会析构对象

2、new和delete是如何实现的？

new的实现过程是：首先调用名为operator new的标准库函数，以分配足够大的、原始的、未类型化的内存，用于保存指定类型的一个对象；接下来运行该类型的构造函数，用指定的初始化值来构造对象；最后返回指向新分配并构造后的对象的指针。

delete的实现过程是：对指针所指的对象运行适当的析构函数；然后通过调用名为operator delete的标准库函数释放该对象所占用的内存。

3、malloc和new的区别？

malloc和free是标准库函数，可以被重载；而new和delete是运算符，不支持重载。

malloc仅仅用于分配内存空间，free仅仅用于回收空间，它们不具备调用构造函数和析构函数的功能，因此使用malloc分配空间来存储类的对象存在风险。相比之下，new和delete除了提供分配和回收空间的功能外，还会调用构造函数和析构函数，确保对象的正确创建与销毁。

在类型转换方面，malloc和free返回的是void类型指针，必须进行类型转换；而new和delete返回的是具体类型的指针，可以直接使用。

4、既然有了malloc/free，C++中为什么还需要new/delete呢？直接用malloc/free不好吗？

malloc和free以及new和delete都是用于申请内存和释放内存的机制。

在使用非基本数据类型对象时，对象的创建过程需要执行构造函数，而对象的销毁过程需要执行析构函数。malloc和free是库函数，它们是已经编译好的代码，无法直接为对象调用构造函数和析构函数，因此无法满足对象的完整创建和销毁过程的需求。而new和delete运算符不仅可以进行内存的分配和回收，还能够自动地调用构造函数和析构函数，确保对象的正确创建和销毁。

因此，对于非基本数据类型的对象，使用new和delete是必不可少的，以保证对象的完整创建和销毁过程。malloc和free主要用于分配和释放内存的基本数据类型和未初始化的内存，对于对象的管理则需要使用new和delete来实现。