new与malloc的区别和联系

r囧r小猫 2022-08-07 07:37 189阅读 0赞

# 两者的相同之处 #

1、它们 **都可以申请动态内存和释放内存**。C++中申请动态内存和释放内存用new/delete或者malloc/free都可以，而且它们的存储方式相同。

2、 **new与malloc动态申请的内存都位于堆中，无法被操作系统自动收回**，要有相应的delete或者free来释放空间；对于内置数据类型，如int、char型，其效果是一样的。

# 两者的区别 #

1、 **类型不同**

malloc/free是C/C++的 标准库函数，在C中需要头文件<stdlib.h>的支持；new/delete是C++的 运算符。对类的对象而言，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，对象消亡前要自动执行析构函数。

2、 **自动计算空间**

new能 自动计算所需的内存空间，而malloc需要 手工计算字节数，然后在返回后强制转换为实际的指针类型。例如，int \*p1 = new int\[2\]; int \*p2 = malloc(2 \* sizeof(int));。

3、 **返回类型**

new成功分配内存 返回具体类型的指针。malloc成功分配内存 返回void类型指针，C/C++规定，void类型可以强制转换为任何其它类型的指针。 void\* 表示未确定类型的指针，更明确的说是指申请内存空间时还不知道用户是用这段空间来存储什么类型的数据。

extern void *malloc(unsigned int num_bytes);

说明：分配长度为num\_bytes字节的内存块。如果分配成功则返回指向被分配内存的指针， 分配失败返回空指针NULL 。当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。

1993年前，c++一直要求在内存分配失败时operator new要返回0，现在则是要求operator new抛出std::bad\_alloc异常。很多c++程序是在编译器开始支持新规范前写的。c++标准委员会不想放弃那些已有的遵循返回0规范的代码，所以他们提供了另外形式的operator new(以及operator new\[\])以继续提供返回0功能。这些形式被称为“无抛出”，因为他们没用过一个throw，而是在使用new的入口点采用了nothrow对象：

class   widget   {   ...   };
    widget   *pw1   =   new   widget;                 //   分配失败抛出std::bad_alloc  
    if   (pw1   ==   0)   ...                         //   这个检查一定失败
    widget   *pw2   =   new   (nothrow)   widget;     //   若分配失败返回0
    if   (pw2   ==   0)   ...                         //   这个检查可能会成功

4、 **是否安全**

new是类型安全的，malloc不是。例如int \*p = new float\[2\] 编译会报错；而int \*p = malloc(2 \* sizeof(float))编译不会报错。

5、 **new的重载**

new分为两步构成：new操作和构造。new操作对应于malloc，但new操作可以重载、可以自定义内存分配策略，不做内存分配甚至分配到非内存设备上。

6、 **构造析构**

new将调用构造函数，delete将析构函数；malloc/free没有此功能。

# 几个问题 #

**有了malloc/free为什么还要new/delete？**

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) 对于非内部数据类型的对象而言，光用maloc/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，对象在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于malloc/free。  
 因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。  
我们**不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理，应该用new/delete**。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构的过程，对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。

**既然new/delete功能覆盖了malloc/free，为什么C++不取消后者？**

C++经常调用C函数，而在C中动态内存管理只能使用malloc/free。如果用free释放“new创建的动态对象”，那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放“malloc申请的动态内存”，结果也会导致程序出错，但是该程序的可读性很差。所以new/delete必须配对使用，malloc/free也一样。因此C++仍然保留malloc/free。

关于指针以及malloc/free

参考下列文章：

[一定要弄懂GetMemory][GetMemory]

[Linux C编程（含C陷阱与缺陷笔记）][Linux C_C]

[GetMemory]: http://blog.csdn.net/u013074465/article/details/42784267
[Linux C_C]: http://blog.csdn.net/u013074465/article/details/40421943