面试题：delete和free区别

深藏阁楼爱情的钟 2024-03-16 15:52 2阅读 0赞

## 面试题：delete和free区别 ##

在C++中，`delete`和`free`都可以用来释放动态分配的内存。虽然它们都能够完成内存释放的功能，但这两者之间有着很多区别，如下所示：

#### 1. 对象类型 ####

*  `delete`是C++语言自带的运算符，对于类对象进行删除时调用类的析构函数。
 *  `free`是C标准库函数，仅释放空间，不会释放一个类（或者结构体）对象的空间。

例如：

int *a = new int;
    MyClass *obj = new MyClass;
    
    // 使用 delete 释放内存
    delete a;       // 释放单个整型变量的内存空间
    delete obj;     // 调用MyClass类的析构函数，并且释放该对象占用的内存空间
    
    // 使用 free 释放内存
    int *b = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    free(b);        // 释放 10 个整型变量的内存空间，但不会调用对象的析构函数

#### 2. 内存碎片 ####

*  `delete`在释放内存后，能够确保内存内容被释放，并合并成一块可用的空间。在大规模内存管理、长时间运行时程序表现更为优秀。
 *  `free`只是简单地将内存地址修改为空闲状态，并不能保证合并成一块可用的空间。如果频繁地执行 `malloc` 和 `free`，容易产生大量小块内存碎片，从而导致不利于程序运行效率的问题。

例如：

MyClass *obj1 = new MyClass;
    MyClass *obj2 = new MyClass;
    
    delete obj1;    // 释放 Myclass 类型对象的内存空间，并且合并成一块可用的连续空间
    delete obj2;

#### 3. 参数类型 ####

*  `delete`都是以指针为参数。
 *  `free`是以地址值为参数。

例如：

int *a = new int;
    free(a);         // 错误！必须使用 delete 来释放被 new 运算符分配的内存空间
    
    MyClass *obj = new MyClass;
    free(obj);       // 也是错误的写法，必须使用 delete 来释放类对象占用的内存空间

#### 4. 行为保证 ####

*  `delete`具有行为保证（即无论是否出错都会表现一致），能够确保释放内存不会对其他对象造成影响。
 *  `free`不具备任何行为保证，释放后的地址空间中仍可能存在原来数据的残留物，甚至可能覆盖其他已经被释放的对象。

例如：

MyClass *obj = nullptr;
    try {
        obj = new MyClass[10];
    }
    catch (std::bad_alloc& e) {
        std::cerr << "allocation failed: " << e.what() << '\n';
        return -1;
    }
    
    // 如果在数组中的某个元素上的 new 分配抛出异常，则不能提供任何行为保证，此时 delete 存在未定义的行为
    delete[] obj;
    
    int *p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    free(p + 5);   // 释放后还有可能存在残留的数据，对于这种操作 free 不会给出任何警告或错误提示

综上所述，`delete`和`free`虽然都可以用于释放动态分配的内存空间，但它们之间有很多不同。对于 C++ 类型，必须使用 `delete` 进行释放，并且它具备更高的可靠性、更少的内存碎片问题以及行为保证。