动态开辟 new_delete & malloc_free

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本文详细介绍了内存分配的三种方式：栈上创建、堆上分配及静态存储区分配，并深入探讨了malloc/free与new/delete的不同特点及使用注意事项。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

内存分配的三种方式：

1、在栈上创建。在执行函数时，函数内局部变量的存储单元在栈上创建，函数执行结束时这些存储单元会自动释放。特点：效率高、分配的容量有限
2、从堆上分配，也称为动态内存分配。程序在运行的时候用malloc或者new申请内存，并且自己利用free或delete释放内存。
3、从静态存储去分配。在编译时就分配好了内存，这块内存在程序的整个运行期间都存在。例如全局变量和静态变量。

#include<iostream>
using namespace std;
//编译时，分配地址
static int a=10;
void main()
{
    int arr;
    char ch;
}

这里写图片描述

malloc_free使用特点

1、malloc原型，void *malloc(size_t size);.注意类型转换和 sizeof()
2、free原型，void free(void *memblock);
3、需要判断内存耗尽的问题开辟为NULL

new_delete使用要点

1、new内置了sizeof()、类型转换和类型安全检测，对于非内部数据类型的对象，new在创建对象时完成了初始化工作
2、new_handle机制，处理异常

malloc_free & new_delete 开辟、释放空间

#include<iostream>
using namespace std;
const int SIZE=10;

void main()
{
    //动态开辟空间
    int *p = (int*)malloc(sizeof(int)*SIZE);
    //判断内存是否耗尽，进行处理
    /*
    if(p == NULL)
    {
        return ;
    }
    */
    if(p==NULL)
    {
        exit(1);
    }
    //malloc初始化
    for(int i=0;i<SIZE;i++)
    {
        p[i]=i+1;
    }
    //释放
    free(p);
    p=NULL;
    //开辟并进行初始化
    char *q = new char(10);
    delete(q);
    q=NULL;
    //通过构造函数初始化
    char *s=new char[10];
    delete[] s;
    s=NULL;
}

C++中new_delete与malloc_free特点

1、malloc与free是标准的库函数，new与delete是c+ +的运算符。他们都可以完成动态内存的开辟和内存的释放
2、malloc与free无法满足对动态对象的要求。对象创建时要调动构造函数、消亡时自动调用析构函数，由于malloc与free是库函数不是运算符，不在编译器的控制范围，不能把构造函数和析构函数强加于构造函数和析构函数
3、new和delete正好能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个完成清理和释放内存的运算符delete

#include<iostream>
using namespace std;
class Test
{
public:
    Test(int d=0):data(d)
    {
        cout<<"Create Test object"<<endl;
    }
    ~Test()
    {
        cout<<"Free Test object"<<endl;
    }
private:
    int data;
};

void main()
{
    Test *q= new Test(10);
    delete(q);
    q =NULL;
    //1.开辟空间 2.调用构造函数
    Test *s =new Test[10];
    //1、调用析构函数 2.释放空间
    delete[] s;
    s=NULL;

}

这里写图片描述

new_delete与malloc_free实现

new :完成了Initialize() 与 malloc()的作用，即空间开辟和对象创建、初始化
delete:完成了Destroy()与free()的作用，即对象的清除与空间的释放


#include<iostream>
using namespace std;
#include<vld.h>
const int SIZE=10;
class Object
{
public:
    Object(int d=0):data(d)
    {
        cout<<data<<"new_memory"<<endl;
    }

    ~Object()
    {
        cout<<"delete_memeory!"<<endl;
    }
public:
    Initialize(int d)
    {
        data =d;
        cout<<data<<"Initnalize()"<<endl;
    }
    Destroy()
    {
        cout<<"Destory()"<<endl;
    }


private:
    //若直接释放了空间，而没有摧毁对象，则会造成对象的内存泄露
    //char *str; 
    int data;

};

void Use_new_delete()
{
    //要有带默认值的构造函数或者缺省函数  因为数组不能直接初始化
    //Object *s=new Object[10](1);
    /*
    Object *s=new Object[10];
    delete []s;
    */
    Object *q= new Object(10);
    delete q;
}
void Use_malloc_free()
{   
    Object *p=(Object *)malloc(sizeof(Object)*SIZE);
    //构造对象
    p->Initialize(10);
    //摧毁对象
    p->Destroy();
    //释放空间
    free(p);
    p=NULL;

}
void main()
{
    //malloc_free
    Use_malloc_free();
    //new_delete
    Use_new_delete();
}

这里写图片描述

野指针

理解：野指针不是NULL指针，是指向“垃圾”内存的指针。

原因：

1、指针么有被初始化。
char *p = NULL;
char *str=(char *)malloc(100);
2、指针被free或delete后，没有置NULL。
char *str=(char *)malloc(100);
strcpy(p,"hello");
free(p);
if(p != NULL)
//p所指内存被释放，但p所指的地址还没有改变
if(p != NULL)//没有起到作用
{
strcpy(p,"world");//错误
}

3、指针操作超越了变量的作用范围。