malloc/free和new/delete的區別
類Obj的函式Initialize模擬了建構函式的功能,函式Destroy模擬了解構函式的功能。函式UseMallocFree中,由於malloc/free不能執行建構函式與解構函式,必須呼叫成員函式Initialize和Destroy來完成初始化與清除工作。函式UseNewDelete則簡單得多。所以我們不要企圖用malloc/free來完成動態物件的記憶體管理,應該用new/delete。由於內部資料型別的“物件”沒有構造與析構的過程,對它們而言malloc/free和new/delete是等價的。既然new/delete的功能完全覆蓋了malloc/free,為什麼C++不把malloc/free淘汰出局呢?這是因為C++程式經常要呼叫C函式,而C程式只能用malloc/free管理動態記憶體。如果用free釋放“new建立的動態物件”,那麼該物件因無法執行解構函式而可能導致程式出錯。如果用delete釋放“malloc申請的動態記憶體”,理論上講程式不會出錯,但是該程式的可讀性很差。所以new/delete必須配對使用,malloc/free也一樣。
面試題經常問的,可以這樣答:
new和malloc的區別是C/C++一道經典的面試題,我也遇到過幾次,回答的都不是很好,今天特意整理了一下。
1、 屬性
new/delete是C++關鍵字,需要編譯器支援。malloc/free是庫函式,需要標頭檔案支援。
2、 引數
使用new操作符申請記憶體分配時無須指定記憶體塊的大小,編譯器會根據型別資訊自行計算。而malloc則需要顯式地指出所需記憶體的尺寸。
3、 返回型別
new操作符記憶體分配成功時,返回的是物件型別的指標,型別嚴格與物件匹配,無須進行型別轉換,故new是符合型別安全性的操作符。而malloc記憶體分配成功則是返回void * ,需要通過強制型別轉換將void*指標轉換成我們需要的型別。
4、 分配失敗
new記憶體分配失敗時,會丟擲bac_alloc異常。malloc分配記憶體失敗時返回NULL。
5、 自定義型別
new會先呼叫operator new函式,申請足夠的記憶體(通常底層使用malloc實現)。然後呼叫型別的建構函式,初始化成員變數,最後返回自定義型別指標。delete先呼叫解構函式,然後呼叫operator delete函式釋放記憶體(通常底層使用free實現)。
malloc/free是庫函式,只能動態的申請和釋放記憶體,無法強制要求其做自定義型別物件構造和析構工作。
6、 過載
C++允許過載new/delete操作符,特別的,佈局new的就不需要為物件分配記憶體,而是指定了一個地址作為記憶體起始區域,new在這段記憶體上為物件呼叫建構函式完成初始化工作,並返回此地址。而malloc不允許過載。
7、 記憶體區域
new操作符從自由儲存區(free store)上為物件動態分配記憶體空間,而malloc函式從堆上動態分配記憶體。自由儲存區是C++基於new操作符的一個抽象概念,凡是通過new操作符進行記憶體申請,該記憶體即為自由儲存區。而堆是作業系統中的術語,是作業系統所維護的一塊特殊記憶體,用於程式的記憶體動態分配,C語言使用malloc從堆上分配記憶體,使用free釋放已分配的對應記憶體。自由儲存區不等於堆,如上所述,佈局new就可以不位於堆中。