free/delete 释放的内存大小？

最新推荐文章于 2025-08-24 17:13:30 发布
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#free #delete #释放内存

本文深入探讨了C/C++中malloc/free及new/delete如何管理内存。解释了在分配内存时，系统如何记录分配大小，并在释放内存时利用这些信息确保正确释放。此外还引用了StackOverflow上的一段讨论，强调了free无需用户提供分配大小的重要性。

在使用c或者c++的时候我们经常用到malloc/free和new/delete，在使用malloc申请内存的时候我们给定了需要申请的内存大小，但是在free或者delete的时候并不需要提供这个大小，那么程序是怎么实现准确无误的释放内存的呢？

实际上，在申请内存的时候，申请到的地址会比你实际的地址大一点点，他包含了一个存有申请空间大小的结构体。

比如你申请了20byte的空间，实际上系统申请了48bytes的block

16-byte header containing size, special marker, checksum, pointers to next/previous block and so on.
32 bytes data area (your 20 bytes padded out to a multiple of 16))
这样在free的时候就不需要提供任何其他的信息，可以正确的释放内存

这里有个在stackoverflow.com上的提问，可以参考How does free know how much to free?

stackoverflow 回复：
Can you imagine the horror if free() required the programmer to accurately report how big the malloc() block was? The memory leaks are bad enough as it is. – MusiGenesis
释义：如果free()需要程序员准确地报告这个malloc()块有多大，你能想象这个恐怖吗？内存泄漏已经足够糟糕了。

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free/delete 怎么知道有多少内存要释放

C++ malloc/free/new/delete详解（内存管理）
TABE_的博客
12-27 1万+
这里写目录标题malloc/free典型用法内存分配实现过程new/delete典型用法内存分配实现过程new/delete和malloc/free的区别 malloc/free 典型用法 malloc()负责动态配置内存，大小由size决定，返回值成功时为任意类型指针，失败时为NULL。 void * malloc(size_t size) free()负责释放动态申请的内存空间，调用free( )后ptr所指向的内存空间被收回，如果ptr指向未知地方或者指向的空间已被收回，则会发生不可预知的错误，如果
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new和delete的实现原理， delete是如何知道释放内存的大小的?
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一、 new的原理 new简单类型直接调用operator new分配内存；而对于复杂结构，先调用operator new分配内存，然后在分配的内存上调用构造函数；对于简单类型，new[]计算好大小后调用operator new；对于复杂数据结构，new[]先调用operator new[]分配内存，然后在p的前四个字节写入数组大小n，然后调用n次构造函数，针对复杂类型，new[]会额外存储数组...
c++ delete[]:怎么知道需要释放的空间大小
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10-02 2967
今天想到了这个问题，开始以为和数组一样，要在同一个作用域内才能知道释放多少空间： #include "iostream" using namespace std; class A{ int static i; public: A(){} ~A(){cout<<"释放第"<<++i<<"个对象"<<endl;}; }; int A::i = 0; int main(
windows C++ new/delete内存大小
weixin_30896825的博客
09-05 235
转载自：https://blog.youkuaiyun.com/will_hsbsch/article/details/21124055 windows 上，但使用C++语言new一块内存，用指针P指向这块内存，但我们调用delete的时候如何知道我们需要释放的空间大小，毕竟我们只给了一个P指针，并没有给出内存大小。 在Windows系统上，每当使用new/new[]申请到内存时，回调用系统的API在堆上...
关于free释放内存
onwer3的专栏
12-24 1016
最近将C程序设计教程（C How To Program）第二版书上12-3的例子敲上电脑程序如下：#include #include #include struct listNode { char data; struct listNode * nextPtr;};typedef struct listNode LISTNODE;typedef LISTNODE *LISTNODEPTR;void insert (LISTNODEPTR *, char);char deletex (LISTNODEPTR
C++ delete[]方法（释放动态分配的数组所占用的内存空间）（数组长度：存储在数组内存空间的前面，占用 4 个字节（32 位系统）或 8 个字节（64 位系统）的空间。）（只能释放new[]）
Dontla的博客
05-02 1664
this->pAddress 指向的是动态分配的数组的首元素的地址，而不是整个数组的地址。在这个代码中，我们使用 delete[] 运算符来释放动态分配的数组内存空间，它会自动计算数组的大小，并释放整个数组所占用的内存空间。运算符释放动态分配的数组内存空间时，编译器会自动读取数组长度，并根据数组长度计算出整个数组所占用的内存空间的大小，然后释放该内存空间。中用来释放动态分配的数组内存空间的运算符，它会调用数组元素的析构函数，并释放数组所占用的内存空间。释放该数组所占用的内存空间，避免了内存泄漏的问题。
深入理解C++中的new/delete和malloc/free动态内存管理及区别介绍
12-17
3. `operator delete(ptr)`：调用`free(ptr)`释放内存。 `new[]`和`delete[]`的流程类似，只是多了对数组元素构造和析构的处理。 总结来说，`new`/`delete`与`malloc`/`free`的主要区别在于C++的内存管理更注重...
c/c++程序频繁使用malloc/new，free/delete会导致那些问题？
最新发布
12-20
从用户提供的引用材料来看，已经涵盖了malloc/free和new/delete的关键区别：比如new/delete会调用构造/析构函数，而malloc/free只是单纯分配释放内存。不过用户更关注的是"频繁使用"带来的问题，这需要更深入的分析...
【Q&A】delete (free)如何知道被删除的数组的元组个数？
云计算?
08-21 195
当delete某个元素的时候，我们可以想，根据数据的类型，就能够判断需要释放的内存的大小。不过当delete是一个数组的时候，语法是 delete [] p; 并不需要提供数组的元组个数。那么编译器是如何得知这个信息的呢？ 上网上搜了一圈，总结成一句话：肯定存在某个地方了，这个地方对程序员是透明的，而且每个编译器的实现不一样。有些帖子说，这个信息存放在被分配内存的“紧前面”，我写了下面的程序...
`free` 内存释放函数
weixin_42108533的博客
08-24 1257
free。
关于库函数free p是怎样知道要删除的内存空间大小
Evan
12-07 1725
在使用malloc分配了空间时需要指定空间大小，其返回一个void*指针，但是free释放空间的时，它的参数只有一个指针，它是怎么知道要free的空间的大小呢？
4.C 的free 和 C++的delete 内存释放 区别和相同；
风一样的男人
07-18 700
菜鸟在线C编译器：1）  1. http://www.compileonline.com/compile_c_online.php 摘要 1.free对应的是malloc；delete对应的是new； 2.free用来释放malloc出来动态内存，delete用来释放new出来的动态内存空间。 区别 1.数组/结构体     C： int *p=(int*)malloc(10*...
浅谈 C++ 中的 new/delete 和 new[]/delete[]
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03-17 16万+
在 C++ 中，你也许经常使用 new 和 delete 来动态申请和释放内存，但你可曾想过以下问题呢？ new 和 delete 是函数吗？new [] 和 delete [] 又是什么？什么时候用它们？你知道 operator new 和 operator delete 吗？为什么 new [] 出来的数组有时可以用 delete 释放有时又不行？… 如果你对这些问题都有疑问的话，
new/delete 额外的内存信息
iScape
10-14 905
最近偶然看到一篇文章“谁动了我的指针”，里面提到了关于new/delete在内存分配中保存的额外信息，一时兴起就查了下这方面的资料，在这个过程中也确实学到了不少东西。 1. delete如何知道删除的内存大小？ 这个问题，很多程序员都问过自己，包括我。其实基本原理并不复杂，只是与实际开发关系不大的问题总是容易被我们放到一边，以至学习编程几年了都没去找过这个答案。其实基本原理很简单，作为
动态内存分配
weixin_40332490的博客
02-22 273
需要在 new [] 一个对象数组时，需要保存数组的维度，C++ 的做法是在分配数组空间时多分配了 4 个字节的大小，专门保存数组的大小，在 delete [] 时就可以取出这个保存的数，就知道了需要调用析构函数多少次了。malloc和calloc之间的不同点是：malloc 不会设置内存为零，而 calloc 会设置分配的内存为零。尝试重新调整之前调用 malloc 或 calloc 所分配的 ptr 所指向的内存块的大小。分配所需的内存空间，并返回一个指向它的指针。size -- 元素的大小。
free() 从哪里知道释放的内存大小.
hjjdebug的专栏
07-25 758
小结： 实际上系统为每块分配的内存加了一个16字节的头部信息. 并把最终的大小按16字节对齐 长度用8字节就够了，但系统保留了16字节 长度中bit0的1 其是没什么意义. 由于有以上过程，所以你申请的内存大小并不完全等于头部记录的大小, 记录的总比你申请的要大一点点. 所以你就不用斤斤计较为什么我申请的内存大小与头部记录的大小不是完全想等的了.
C语言中，通过malloc()函数申请的内存，free()函数释放内存，只传入一个地址，为什么能知道释放多大的内存？
weixin_46564301的博客
03-04 1100
绿色方框中的buffer1头部信息如图4所示，只有一个0x31的值，其他都是0，0x31(十进制: 49)， 49 = 32 + 16 +1，32字节是我们malloc()函数申请的大小，16字节是头部信息大小，还有1字节的偏移，所以free()函数拿到这块地址，根据头部信息才能正确的释放内存。图5绿色方框是buffer2的内存块头部信息，有一个值0x51(十进制:81)，81=64 + 16 + 1，64字节是我们使用malloc()函数申请的大小，16字节是内存块头部信息，1字节的偏移。
6， new/delete和malloc/free的区别，为什么有了malloc / free 还需要new / delete?
06-19
<think>我们正在讨论C++中new/delete与malloc/free的区别以及为什么需要new/delete。首先，需要明确的是，new和delete是C++的运算符，而malloc和free是C标准库函数。主要区别如下：1.类型安全：new在分配内存时返回指定类型的指针，而malloc返回void*，需要显式类型转换。2.构造与析构：new会调用对象的构造函数，delete会调用析构函数。而malloc/free只负责内存分配和释放，不调用构造和析构。3.内存分配失败处理：new在分配失败时会抛出std::bad_alloc异常，而malloc失败时返回NULL。4.内存大小计算：使用new时编译器会自动计算所需内存大小，而malloc需要手动计算（如使用sizeof）。5.重载：C++允许重载new和delete运算符，而malloc/free不能重载。6.初始化：new可以初始化对象（如使用newint(5)初始化整数为5），而malloc分配的内存是未初始化的。7.重新分配：malloc可以使用realloc重新调整已分配内存的大小，而new没有类似的机制（需要手动实现）。为什么需要new/delete？在C++中，对象不仅有内存分配的需求，还有构造和析构的需求。使用new/delete可以确保在分配内存的同时调用构造函数进行初始化，在释放内存之前调用析构函数进行清理。这是C++面向对象特性的重要支持。下面我们详细说明：一、类型安全使用new分配内存：int*p=newint;//返回int*类型使用malloc：int*p=(int*)malloc(sizeof(int));//需要强制转换，且容易遗漏sizeof二、构造和析构考虑一个类：classMyClass{public:MyClass(){/*构造函数*/}~MyClass(){/*析构函数*/}};使用new/delete：MyClass*obj=newMyClass;//调用构造函数deleteobj;//调用析构函数使用malloc/free：MyClass*obj=(MyClass*)malloc(sizeof(MyClass));//不调用构造函数free(obj);//不调用析构函数这样，如果类中有动态分配的内存或资源（如文件句柄），使用malloc/free会导致资源泄漏，因为构造函数和析构函数没有被调用。三、异常处理使用new时，如果内存不足，会抛出异常，我们可以用try-catch捕获。而malloc需要检查返回值。四、自定义管理new/delete可以重载，从而允许自定义内存管理策略（如使用内存池）。五、数组分配new支持数组分配，并会为每个元素调用构造函数：MyClass*arr=newMyClass[10];使用delete[]释放，会为每个元素调用析构函数。malloc则无法做到这一点。六、初始化对于内置类型，new可以初始化：int*p=newint(10);//初始化为10malloc分配的内存需要手动初始化。因此，在C++中，对于类类型的对象，必须使用new/delete。对于非类类型（如基本类型或POD结构），虽然可以使用malloc/free，但为了代码的一致性和安全性，通常也推荐使用new/delete。注意：new/delete和malloc/free不能混用。例如，用malloc分配的内存不能用delete释放，用new分配的内存也不能用free释放，否则可能导致未定义行为。总结：new/delete是C++中管理动态内存和对象生命周期的运算符，它们提供了类型安全、自动构造和析构、异常安全等特性，是C++面向对象编程不可或缺的部分。下面生成相关问题：</think>### C++中`new/delete`与`malloc/free`的区别及必要性 #### 1. **核心区别** | **特性** | **`new/delete`** | **`malloc/free`** | |----------------------|--------------------------------------|-----------------------------------| | **语言归属** | C++运算符 | C标准库函数 | | **类型安全** | 自动推导类型（无需`sizeof`或强制转换）| 返回`void*`（需手动类型转换） | | **构造/析构函数** | ✅ 调用构造函数和析构函数 | ❌ 仅分配/释放内存 | | **内存初始化** | ✅ 可初始化（如`new int(5)`） | ❌ 分配未初始化的内存 | | **失败处理** | 抛出`std::bad_alloc`异常 | 返回`NULL` | | **重载支持** | ✅ 可重载运算符 | ❌ 不可重载 | | **内存大小计算** | 编译器自动计算 | 需手动指定（如`sizeof(int)*n`） | #### 2. **必要性分析** - **对象生命周期管理** `new`在分配内存后调用构造函数初始化对象，`delete`在释放内存前调用析构函数清理资源（如释放内部指针、关闭文件等）。 而`malloc/free`仅操作原始内存，不涉及对象构造/析构，**易导致资源泄漏**。 **示例**： ```cpp class Resource { int* data; public: Resource() { data = new int[100]; } // 构造函数分配资源 ~Resource() { delete[] data; } // 析构函数释放资源 }; // 错误用法：malloc不会调用构造函数 → data未初始化 Resource* r1 = (Resource*)malloc(sizeof(Resource)); free(r1); // 析构函数未被调用 → 内存泄漏！ // 正确用法：new调用构造函数，delete调用析构函数 Resource* r2 = new Resource(); delete r2; // 安全释放 ``` - **类型安全** `new`返回精确类型指针，避免类型错误： ```cpp int* p1 = new int; // 类型正确 int* p2 = (int*)malloc(sizeof(int)); // 需手动转换 ``` - **异常安全** `new`的异常机制符合C++ RAII（资源获取即初始化）原则，可与`try-catch`集成： ```cpp try { int* p = new int[10000000000]; // 失败时抛出异常 } catch (const std::bad_alloc& e) { // 异常处理 } ``` - **与C++特性集成** `new/delete`支持**数组分配**（`new[]/delete[]`）、**自定义分配器**、**放置`new`** 等高级特性，而`malloc/free`无法实现。 #### 3. **混合使用的风险** **绝对禁止混用**！ - `malloc`分配 + `delete`释放 → **未调用析构函数** → 资源泄漏 - `new`分配 + `free`释放 → **未调用析构函数** → 资源泄漏 + **未定义行为** ```cpp std::string* s = new std::string("Hello"); free(s); // 错误！未调用~string() → 内部动态内存泄漏 ``` #### 4. **何时使用`malloc/free`？** - 仅需处理**原始内存**（如底层内存池） - 与C语言库交互时（如`fopen`返回的`FILE*`需用`free`释放） - **POD类型（Plain Old Data）** 且无构造/析构需求时（但`new/delete`仍更安全） > 总结：`new/delete`是C++面向对象内存管理的核心机制，提供类型安全、完整的对象生命周期管理及异常安全。在C++代码中应优先使用`new/delete`，仅在特定场景（如与C交互）才考虑`malloc/free`[^1]。 --- ### 相关问题 1. 如何为自定义类重载`new`和`delete`运算符？ 2. C++中`delete`和`delete[]`的区别是什么？混用会导致什么问题？ 3. 什么是**放置`new`（placement new）**？它有哪些应用场景？ 4. C++11的智能指针（如`unique_ptr`、`shared_ptr`）如何替代`new/delete`？ [^1]: C开发者通常因模板和函数重载对C++持谨慎态度，更倾向于使用指针运算和过程式编程（如`malloc/free`），但C++的`new/delete`为面向对象提供了必要的安全保障。
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