C++ new和malloc的区别

这里先对new和delete简单进行一下总结,然后再细说new和malloc的区别。

一、new和delete
C语言提供了malloc和free两个系统函数,完成对堆内存的申请和释放。而C++则提供了两个关键字new和delete;

1.1 规则

  • new/delete是关键字,效率高于malloc和free。
  • 配对使用,避免内存泄漏和多重释放。
  • 避免交叉使用,比如malloc申请空间delete释放,new出的空间被free。
  • new/delete 主要是用在类对象的申请和释放。申请的时候会调用构造器完成初始化,释放的时候,会调用析构器完成内存清理。

1.2 new/new[] 用法

    //开辟单地址空间int *p = new int;  //开辟大小为sizeof(int)空间int *q = new int(5); //开辟大小为sizeof(int)的空间,并初始化为5。//开辟数组空间//一维int *a = new int[100]{0};//开辟大小为100的整型数组空间,并初始化为0。//二维int (*a)[6] = new int[5][6];//三维int (*a)[5][6] = new int[3][5][6];//四维及以上以此类推。

1.3 delete/delete[] 用法

    //释放单个int空间int *a = new int;delete a;//释放int数组空间int *b = new int[5];delete []b;

二、new和malloc的区别

2.1 属性
new和delete是C++关键字,需要编译器支持;malloc和free是库函数,需要头文件支持。

2.2 参数
使用new操作符申请内存分配时无须指定内存块的大小,编译器会根据类型信息自行计算。而malloc则需要显式地指出所需内存的尺寸。

2.3 返回类型
new操作符内存分配成功时,返回的是对象类型的指针,类型严格与对象匹配,无须进行类型转换,故new是符合类型安全性的操作符。而malloc内存分配成功则是返回void * ,需要通过强制类型转换将void*指针转换成我们需要的类型。

2.4 自定义类型
new会先调用operator new函数,申请足够的内存(通常底层使用malloc实现)。然后调用类型的构造函数,初始化成员变量,最后返回自定义类型指针。delete先调用析构函数,然后调用operator delete函数释放内存(通常底层使用free实现)。

malloc/free是库函数,只能动态的申请和释放内存,无法强制要求其做自定义类型对象构造和析构工作。

2.5 “重载”
C++允许自定义operator new 和 operator delete 函数控制动态内存的分配。

2.6 内存区域
new做两件事:分配内存和调用类的构造函数,delete是:调用类的析构函数和释放内存。而malloc和free只是分配和释放内存。

new操作符从自由存储区(free store)上为对象动态分配内存空间,而malloc函数从堆上动态分配内存。自由存储区是C++基于new操作符的一个抽象概念,凡是通过new操作符进行内存申请,该内存即为自由存储区。而堆是操作系统中的术语,是操作系统所维护的一块特殊内存,用于程序的内存动态分配,C语言使用malloc从堆上分配内存,使用free释放已分配的对应内存。自由存储区不等于堆,如上所述,布局new就可以不位于堆中。

2.7 分配失败
new内存分配失败时,会抛出bac_alloc异常。malloc分配内存失败时返回NULL。

2.8 内存泄漏
内存泄漏对于new和malloc都能检测出来,而new可以指明是哪个文件的哪一行,malloc确不可以。

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