C++ 内存、new与malloc分配内存区别

怼烎@ 2022-03-01 07:11 282阅读 0赞

# [C++ 内存、new与malloc分配内存区别?][C_ _new_malloc] #

转：http://www.cnblogs.com/fujinliang/archive/2012/10/12/2721624.html

一关于内存  
　1、内存分配方式  
　　内存分配方式有三种：  
　　（1）从静态存储区域分配。内存在程序编译的时候就已经分配好，这块内存在程序的整个运行期间都存在  
。例如全局变量，static变量。  
　　（2）在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元都可以在栈上创建，函数执行结束时这些存  
储单元自动被释放。栈内存分配运算内置于处理器的指令集中，效率很高，但是分配的内存容量有限。  
　　（3） 从堆上分配，亦称动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或new申请任意多少的内存，程序员自  
己负责在何时用free或delete释放内存。动态内存的生存期由我们决定，使用非常灵活，但问题也最多。  
2.内存使用错误  
　发生内存错误是件非常麻烦的事情。编译器不能自动发现这些错误，通常是在程序运行时才能捕捉到。  
而这些错误大多没有明显的症状，时隐时现，增加了改错的难度。有时用户怒气冲冲地把你找来，程序却没  
发生任何问题，你一走，错误又发作了。 常见的内存错误及其对策如下：  
\* 内存分配未成功，却使用了它。  
　　编程新手常犯这种错误，因为他们没有意识到内存分配会不成功。常用解决办法是，在使用内存之前检查  
指针是否为NULL。如果是用malloc或new来申请内存，应该用if(p==NULL) 或if(p!=NULL)进行防错处理。  
　　\* 内存分配虽然成功，但是尚未初始化就引用它。  
　　犯这种错误主要有两个起因：一是没有初始化的观念；二是误以为内存的缺省初值全为零，导致引用初值  
错误（例如数组）。 内存的缺省初值究竟是什么并没有统一的标准，尽管有些时候为零值，我们宁可信其无不  
可信其有。所以无论用何种方式创建数组，都别忘了赋初值，即便是赋零值也不可省略，不要嫌麻烦。  
　　\* 内存分配成功并且已经初始化，但操作越过了内存的边界。

例如在使用数组时经常发生下标“多1”或者“少1”的操作。特别是在for循环语句中，循环次数很容易搞  
错，导致数组操作越界。

\* 忘记了释放内存，造成内存泄露。

含有这种错误的函数每被调用一次就丢失一块内存。刚开始时系统的内存充足，你看不到错误。终有一次

程序突然死掉，系统出现提示：内存耗尽。

动态内存的申请与释放必须配对，程序中malloc与free的使用次数一定要相同，否则肯定有错误

（new/delete同理）。

\* 释放了内存却继续使用它。  
　  
　　有三种情况：

（1）程序中的对象调用关系过于复杂，实在难以搞清楚某个对象究竟是否已经释放了内存，此时应该重新

设计数据结构，从根本上解决对象管理的混乱局面。

（2）函数的return语句写错了，注意不要返回指向“栈内存”的“指针”或者“引用”，因为该内存在函

数体结束时被自动销毁。

（3）使用free或delete释放了内存后，没有将指针设置为NULL。导致产生“野指针”。

【规则1】用malloc或new申请内存之后，应该立即检查指针值是否为NULL。防止使用指针值为NULL的内存

【规则2】不要忘记为数组和动态内存赋初值。防止将未被初始化的内存作为右值使用。

【规则3】避免数组或指针的下标越界，特别要当心发生“多1”或者“少1”操作。

【规则4】动态内存的申请与释放必须配对，防止内存泄漏。

【规则5】用free或delete释放了内存之后，立即将指针设置为NULL，防止产生“野指针”。

二. 详解new，malloc，GlobalAlloc  
1. new

new和delete运算符用于动态分配和撤销内存的运算符

new用法:

1> 开辟单变量地址空间

1)new int; //开辟一个存放数组的存储空间,返回一个指向该存储空间的地址.int \*a = new

int 即为将一个int类型的地址赋值给整型指针a.

2)int \*a = new int(5) 作用同上,但是同时将整数赋值为5

2> 开辟数组空间

一维: int \*a = new int\[100\];开辟一个大小为100的整型数组空间

一般用法: new 类型 \[初值\]

delete用法:

1> int \*a = new int;

delete a; //释放单个int的空间

2>int \*a = new int\[5\];

delete \[\] a; //释放int数组空间

要访问new所开辟的结构体空间,无法直接通过变量名进行,只能通过赋值的指针进行访问.

用new和delete可以动态开辟,撤销地址空间.在编程序时,若用完一个变量(一般是暂时存储的数组),

下次需要再用,但却又想省去重新初始化的功夫,可以在每次开始使用时开辟一个空间,在用完后撤销它.

2. malloc  
原型：extern void \*malloc(unsigned int num\_bytes);  
　　用法：＃i nclude <malloc.h>或＃i nclude <stdlib.h>  
　　功能：分配长度为num\_bytes字节的内存块  
　　说明：如果分配成功则返回指向被分配内存的指针，否则返回空指针NULL。  
　　当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。  
　　malloc的语法是：指针名=（数据类型\*）malloc（长度）,（数据类型\*）表示指针.  
说明：malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间。返回类型是 void\* 类型。void\* 表示未确定类型

的指针。C,C++规定，void\* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。

malloc（）函数的工作机制  
　　malloc函数的实质体现在，它有一个将可用的内存块连接为一个长长的列表的所谓空闲链表。调用malloc

函数时，它沿连接表寻找一个大到足以满足用户请求所需要的内存块。然后，将该内存块一分为二（一块的大

小与用户请求的大小相等，另一块的大小就是剩下的字节）。接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并

将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链上。到

最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可以

满足用户要求的片段了。于是，malloc函数请求延时，并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段，对它们

进行整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。  
  
和new的不同  
从函数声明上可以看出。malloc 和 new 至少有两个不同: new 返回指定类型的指针，并且可以自动计算所需

要大小。比如：  
int \*p;  
p = new int; //返回类型为int\* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int);  
或：  
int\* parr;  
parr = new int \[100\]; //返回类型为 int\* 类型(整数型指针)，分配大小为 sizeof(int) \* 100;  
而 malloc 则必须由我们计算要字节数，并且在返回后强行转换为实际类型的指针。  
int\* p;  
p = (int \*) malloc (sizeof(int));  
第一、malloc 函数返回的是 void \* 类型，如果你写成：p = malloc (sizeof(int)); 则程序无法通过编译，

报错：“不能将 void\* 赋值给 int \* 类型变量”。所以必须通过 (int \*) 来将强制转换。  
第二、函数的实参为 sizeof(int) ，用于指明一个整型数据需要的大小。如果你写成：  
int\* p = (int \*) malloc (1);  
代码也能通过编译，但事实上只分配了1个字节大小的内存空间，当你往里头存入一个整数，就会有3个字节无

家可归，而直接“住进邻居家”！造成的结果是后面的内存中原有数据内容全部被清空。

三 new malloc 区别

1、malloc与free是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。  
2、new 不止是分配内存，而且会调用类的构造函数，同理delete会调用类的析构函数，而malloc则只分配内存，不会进行初始化类成员的工作，同样free也不会调用析构函数  
3、内存泄漏对于malloc或者new都可以检查出来的，区别在于new可以指明是那个文件的那一行，而malloc没有这些信息。  
4、new 和 malloc效率比较  
new可以认为是malloc加构造函数的执行。  
new出来的指针是直接带类型信息的。  
而malloc返回的都是void指针

参考 http://www.cnblogs.com/fujinliang/archive/2012/10/12/2721624.html

[C_ _new_malloc]: https://www.cnblogs.com/zhanjxcom/p/5766844.html