malloc/free与new/delete的区别

本文对比了C/C++中malloc/free与new/delete的区别,包括它们的操作对象、用法及本质差异。详细介绍了这两种内存管理方式在不同类型数据上的应用,并强调了在C++中使用new/delete的重要性和优势。

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相同点:都可用于申请动态内存和释放内存。 

不同点:

1.操作对象不同

malloc与free是C++/C 语言的标准库函数,new/delete 是C++的运算符。对于非内部数据类的对象而言,光用maloc/free 无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数, 对象消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free 是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加malloc/free。

2.用法不同

malloc和free

函数malloc 的原型如下:

void * malloc(size_t size);
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用malloc 申请一块长度为length 的整数类型的内存,程序如下:

int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);
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我们应当把注意力集中在两个要素上:“类型转换”和“sizeof”。 
1、malloc 返回值的类型是void ,所以在调用malloc 时要显式地进行类型转换,将void 转换成所需要的指针类型。 
2、 malloc 函数本身并不识别要申请的内存是什么类型,它只关心内存的总字节数。

函数free 的原型如下:

void free( void * memblock );
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为什么free 函数不象malloc 函数那样复杂呢?这是因为指针p 的类型以及它所指的内存的容量事先都是知道的,语句free(p)能正确地释放内存。如果p 是NULL 指针,那么free 对p 无论操作多少次都不会出问题。如果p 不是NULL 指针,那么free 对p连续操作两次就会导致程序运行错误。

new和delete

运算符new 使用起来要比函数malloc 简单得多,例如:

int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
int *p2 = new int[length];
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这是因为new 内置了sizeof、类型转换和类型安全检查功能。对于非内部数据类型的对象而言,new 在创建动态对象的同时完成了初始化工作。如果对象有多个构造函数,那么new 的语句也可以有多种形式。 
如果用new 创建对象数组,那么只能使用对象的无参数构造函数。例如

Obj *objects = new Obj[100];       // 创建100 个动态对象
不能写成
Obj *objects = new Obj[100](1);        // 创建100 个动态对象的同时赋初值1
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在用delete 释放对象数组时,留意不要丢了符号‘[]’。例如

delete []objects; // 正确的用法
delete objects; // 错误的用法
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后者相当于delete objects[0],漏掉了另外99 个对象。

本质区别

malloc/free是C/C++语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。 
对于用户自定义的对象而言,用maloc/free无法满足动态管理对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函数。 
由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。 
因此C++需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。


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