new和malloc的区别

malloc函数

malloc函数是c语言中stdlib.h头文件下面用于还说呢情动态内存的函数,其返回的类型是同变量类型的指针。基本用法以及以申请int型和node型结构体变量为例的例子如下:

typename *p = (typename*)malloc(sizeof(typename));

int* p = (int*)malloc(sizeof(int));
node* p = (int*)malloc(sizeof(node));

这个写法的逻辑是,需要申请的内存空间的大小(即sizeof(node))为malloc函数的参数,这样malloc就会想内存申请一块大小为sizeof(node)的空间,并且返回指向这块空间的指针。但是这个指针是一个未确定类型的指针void*,因此需要把它强制转换为node类型的指针因此在malloc之前加上(node)。
如果申请内存失败,它就会返回空指针NULL。那么什么时候回申请失败呢?一般来说,只是申请一个链表节点是不会失败的。失败一般发生在使用malloc申请了比较大的动态数组的时候。即:

int* p = (int*)malloc(10000000*sizeof(int));

new运算符

首先需要注意的就是,malloc是一个函数,是要传入参数的。而new的话只是c++里面的一个运算符。其返回类型同样是申请的同变量类型的指针。基本用法如下。同样以申请int型变量和node型结构体变量为例子。

typename* p = new typename;

int* p = new int:
node * p = new node;

可以看到,new的写法比malloc要简洁许多,只需要“new+类型名”即可分配一块该类型的内存空间,并且返回一个对应类型的指针。如果申请失败,则会启动c++的异常机制处理而不是返回空指针NULL。和malloc同理,如果是使用new申请了较大的动态数组,即:

int* p = new int[10000000]

这时候会发生异常,并在没有特殊处理的情况下直接退出程序。不过只要是正常分配一个节点的空间也是不会失败的。

内存泄漏

内存泄漏是指使用malloc与new开辟出来的内存空间在使用过后没有释放,导致其在程序结束之前始终占据该内存空间,这在一些比较大的程序里面很容易导致内存消耗过快以至于最后无内存可分配。c++的设计者认为,程序员完全有能力自己控制内存的分配和释放,因此把对内存的控制操作全部交给了程序员。因此必须注意,在使用完malloc和new开辟出来的空间后必须将其释放,否则会造成内存泄漏。其中内存释放的方式,malloc使用free函数,而new则使用delete运算符。

更多内容可参考《算法笔记》。

### C++中 `new` `malloc` 的主要区别及使用场景 #### 一、基本概念 - **`new`** 是 C++ 中的操作符,用于动态分配内存并调用对象的构造函数。它的底层实现通常依赖于 `malloc` 或类似的内存分配机制[^5]。 - **`malloc`** 是 C 标准库中的函数,仅负责分配原始内存块,不涉及对象的构造或初始化[^5]。 #### 二、功能对比 - **内存分配与初始化** - `new` 不仅分配内存,还会调用对象的构造函数来初始化对象。 - `malloc` 仅分配内存,不会调用构造函数,返回的是未初始化的内存块[^5]。 - **内存释放** - 使用 `new` 分配的内存需要通过 `delete` 或 `delete[]` 来释放,确保调用析构函数以正确释放资源[^5]。 - 使用 `malloc` 分配的内存需要通过 `free` 来释放,不会调用析构函数[^5]。 - **失败处理** - 如果内存分配失败,`new` 会抛出 `std::bad_alloc` 异常(除非使用了 `nothrow` 版本的 `new`)[^5]。 - `malloc` 在分配失败时返回 `NULL`,需要手动检查返回值。 - **内存对齐** - `malloc` 通常对齐到最大基本类型大小。 - `new` 通常对齐到对象的最大对齐要求。 - **内存大小计算** - 使用 `malloc` 时,需要手动计算所需的内存大小。 - `new` 自动根据对象的大小来分配内存,无需手动计算。 #### 三、使用场景 - **`new` 的适用场景** - 当需要动态分配对象并调用其构造函数时,应使用 `new`。 - 在 C++ 程序中,推荐使用 `new` `delete` 来管理动态内存,因为它们支持对象的构造析构。 - **`malloc` 的适用场景** - 在 C 风格的代码中,或者需要兼容 C 库时,可以使用 `malloc` `free`。 - 在低级内存管理(如内存池)中,可能仍然会使用 `malloc` 进行内存分配[^2]。 #### 四、示例代码 以下是一个简单的例子,展示了 `new` `malloc` 的用法差异: ```cpp #include <iostream> using namespace std; class MyClass { public: MyClass() { cout << "Constructor called" << endl; } ~MyClass() { cout << "Destructor called" << endl; } }; int main() { // 使用 new MyClass* obj1 = new MyClass(); // 调用构造函数 delete obj1; // 调用析构函数 // 使用 malloc MyClass* obj2 = (MyClass*)malloc(sizeof(MyClass)); // 不调用构造函数 free(obj2); // 不调用析构函数 return 0; } ``` #### 五、总结 - `new` 是 C++ 操作符,适合用于动态分配对象,并自动调用构造函数析构函数。 - `malloc` 是 C 标准库函数,仅分配原始内存,适用于 C 风格代码或低级内存管理场景[^5]。
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