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malloc/free與new/delete的區別與聯系

簡單 指針類型 分配 成了 無法 free pub 之前 tle

相同點:
(1)都是申請內存,釋放內存,free和delete可以釋放NULL指針;
(2)都必須配對使用,這裏的配對使用,可不能理解為一個new/malloc就對應一個delete/free,而是指在作用域內,new/malloc所申請的內存,必須被有效釋放,否則將會導致內存泄露。
new/delete的功能完全覆蓋了malloc/free,為什麽C++還保留malloc/free呢?因為C++程序經常要調用C函數,而C程序只能用malloc/free管理動態內存。如果用free釋放“new創建的動態對象”,那麽該對象因無法執行析構函數而可能導致程序出錯。如果用delete釋放“malloc申請的動態內存”,理論上講程序不會出錯,但是該程序的可讀性很差。所以new/delete、malloc/free必須配對使用。

不同點:
(1)操作對象有所不同。
malloc與free是C++/C 語言的標準庫函數,new/delete 是C++的運算符。對於非內部數據類的對象而言,光用maloc/free 無法滿足動態對象的要求。對象在創建的同時要自動執行構造函數, 對象消亡之前要自動執行析構函數。由於malloc/free 是庫函數而不是運算符,不在編譯器控制權限之內,不能夠把執行構造函數和析構函數的任務強加malloc/free。
(2)用法上也有所不同。
函數malloc 的原型如下:
void * malloc(size_t size);
用malloc 申請一塊長度為length 的整數類型的內存,程序如下:
int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);


我們應當把註意力集中在兩個要素上:“類型轉換”和“sizeof”。
1、malloc 返回值的類型是void *,所以在調用malloc 時要顯式地進行類型轉換,將void * 轉換成所需要的指針類型。
2、 malloc 函數本身並不識別要申請的內存是什麽類型,它只關心內存的總字節數。
函數free 的原型如下:
void free( void * memblock );
為什麽free 函數不象malloc 函數那樣復雜呢?這是因為指針p 的類型以及它所指的內存的容量事先都是知道的,語句free(p)能正確地釋放內存。如果p 是NULL 指針,那麽free對p 無論操作多少次都不會出問題。如果p 不是NULL 指針,那麽free 對p連續操作兩次就會導致程序運行錯誤。

new/delete 的使用要點:

運算符new 使用起來要比函數malloc 簡單得多,例如:

int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
int *p2 = new int[length];

這是因為new 內置了sizeof、類型轉換和類型安全檢查功能。對於非內部數據類型的對象而言,new 在創建動態對象的同時完成了初始化工作。如果對象有多個構造函數,那麽new 的語句也可以有多種形式。
如果用new 創建對象數組,那麽只能使用對象的無參數構造函數。
Obj *objects = new Obj[100]; // 創建100 個動態對象
不能寫成
Obj *objects = new Obj[100](1); // 創建100 個動態對象的同時賦初值1
在用delete 釋放對象數組時,留意不要丟了符號‘[]’。

例如:

delete []objects; // 正確的用法
delete objects; // 錯誤的用法

後者相當於delete objects[0],漏掉了另外99 個對象。(objects是數組首地址)
再談二者區別:

1、new自動計算需要分配的空間,而malloc需要手工計算字節數
2、new是類型安全的,而malloc不是,比如:

int* p = new float[2]; // 編譯時指出錯誤
int* p = malloc(2*sizeof(float)); // 編譯時無法指出錯誤

new operator 由兩步構成,分別是 operator new 和 construct
3、operator new對應於malloc,但operator new可以重載,可以自定義內存分配策略,甚至不做內存分配,甚至分配到非內存設備上。而malloc無能為力。
4、new將調用constructor,而malloc不能;delete將調用destructor,而free不能。
5、malloc/free要庫文件支持,new/delete則不要。

如下代碼:

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class Obj 
{ 
public: 
    Obj( )  
    { cout  <<  "Initialization"  <<  endl; } 
    ~ Obj( ) 
    { cout  <<  "Destroy" <<  endl; } 
    void Initialize( ) 
    { cout  <<  "Initialization"  <<  endl; } 
    void  Destroy( ) 
    { cout  <<  "Destroy"  <<  endl; } 
}obj; 
 
void  UseMallocFree( ) 
{ 
    Obj   * a  =  (Obj  *) malloc( sizeof ( obj ) );      //  allocate memory  
    a -> Initialize();                                    //  initialization 
    // …  
    a -> Destroy();                                        // deconstruction  
    free(a);                                               // release memory 
} 
 
void  UseNewDelete( void ) 
{ 
    Obj   * a  =   new  Obj;                                            
    // …  
    delete a;
技術分享

類Obj的函數Initialize實現了構造函數的功能,函數Destroy實現了析構函數的功能。函數UseMallocFree中,由於malloc/free不能執行構造函數與析構函數,必須調用成員函數Initialize和Destroy來完成“構造”與“析構”。所以我們不要用malloc/free來完成動態對象的內存管理,應該用new/delete。由於內部數據類型的“對象”沒有構造與析構的過程,對它們而言malloc/free和new/delete是等價的。

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