new/delete与malloc/free

C语言中使用malloc/calloc/realloc用来在堆上分配空间，free将申请的空间释放掉。

malloc：

原型：extern void *malloc(unsigned int num_bytes)。

功能：分配长度为num_bytes字节的内存块。

    int *p=(int*)malloc(sizeof(int));
    free(p);
    p=NULL

calloc：

原型：extern void *calloc(int num_elems, int elem_size);

用法：#include <alloc.h>

功能：为具有num_elems个长度为elem_size元素的数组分配内存

    int *p=(int*)calloc(100,sizeof(int));
    free(p);
    p=NULL;

realloc:

原型：extern void *realloc(void *mem_address, unsigned int newsize);

用法：#include <alloc.h>

功能：改变mem_address所指内存区域的大小为newsize长度。

 

    int *p=(int*)malloc(sizeof(int));
    realloc(p,10*sizeof(int));
    free(p);

 

问题：为什么分配了空间之后，必须要用户手动去free掉呢？

答案：因为malloc/calloc/realloc都是在堆上分配的，堆上分配的空间必须由用户自己来管理，如果不释放，就会造成内存泄漏。而栈上分配的空间是由编译器来管理的，具有函数作用域，出了函数作用域后系统会自动回收，不由用户管理，所以不用用户显式释放空间。

 

C++中是通过new和delete操作符进行动态内存管理的。因为new和delete是操作符,所以可以重载。

用一张图说明new和delete的含义：

new和delete以及malloc和free一样，要成对使用。

这是string *s = new string("a value"); 这句表达式内部的实现：

 

可以得出：

（初始化一个对象时）new内部的调用顺序：new —— operator new —— malloc —— 构造函数 （先申请空间，再调用构造函数）

（初始化若干个对象时）new内部的调用顺序：new —— operator new [ ] —— operator new —— malloc —— 构造函数

（delete单个对象时）delete对象时，调用顺序为：delete —— 析构函数 —— operator delete —— free （先调用析构函数，再释放空间）

（delete多个对象时）delete对象时，调用顺序为：delete [ ] —— 析构函数 —— operator delete —— free

 

问题：new和delete与malloc和free都是存在堆上的，二者有什么差别？

答案：

1. 它们都是动态管理内存的入口。

2. malloc/free是C/C++标准库的函数，new/delete是C++操作符。

3. malloc/free只是动态分配内存空间/释放空间。而new/delete除了分配空间还会调用构造析构函数进行初始化与清理（清理成员）。

4. malloc/free需要手动计算类型大小且返回值为void*，new/delete可自己计算类型的大小对应类型的指针。

5.new/delete的底层调用了malloc/free。

6.malloc/free申请空间后得判空，new/delete则不需要。

7.new直接跟类型，malloc跟字节数个数。