malloc与new用法与区别

一、malloc()和free

       C语言中malloc函数向系统申请分配size个字节的内存空间。返回值类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。c,c++规定，void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。

void *malloc(size_t size);
void free(void *ptr);

eg:

// 
        char *Ptr = NULL; 
        Ptr = (char *)malloc(100 * sizeof(char));  
        if (NULL == Ptr) 
   　   { 
      　　  exit (1); 
　　    } 
        gets(Ptr); 

        // code... 
        free(Ptr); 
        Ptr = NULL; 
// 

注意：

• 申请了内存空间后，必须检查是否分配成功。
• 当不需要再使用申请的内存时，记得释放；释放后应该把指向这块内存的指针指向NULL，防止程序后面不小心使用了它。
• 这两个函数应该是配对。如果申请后不释放就是内存泄露；如果无故释放那就是什么也没有做。释放只能一次，如果释放两次及两次以上会出现错误（释放空指针例外，释放空指针其实也等于啥也没做，所以释放空指针释放多少次都没有问题）。
• 虽然malloc()函数的类型是(void *),任何类型的指针都可以转换成(void *),但是最好还是在前面进行强制类型转换，因为这样可以躲过一些编译器的检查。
• 从堆里面获得空间。也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。操作系统中有一个记录空闲内存地址的链表。当操作系统收到程序的申请时，就会遍历该链表，然后就寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点，然后就将该结点从空闲结点链表中删除，并将该结点的空间分配给程序。
• free()释放的是指针指向的内存！不是指针！指针并没有被释放，指针仍然指向原来的存储空间。指针是一个变量，只有程序结束时才被销毁。释放了内存空间后，原来指向这块空间的指针还是存在！只不过现在指针指向的内容是未定义的，所以说是垃圾。因此，释放内存后把指针指向NULL，防止指针在后面不小心又被解引用了。

二、new和delete

1.C++中如果要在堆内存中创建和销毁对象需要借助关键字new和delete来完成（和sizeof一样是关键字，不是函数）。

eg：

string *ps = new string("hello world");
delete ps;

int *a = new int[5];
delete []a;

class A {...}   //声明一个类 A
A *obj = new A();  //使用 new 创建对象
delete obj;

new和delete调用的是operator new 和 operator delete函数来实现功能的，底层又是调用malloc和free来实现的。

2.operator new 和 operator delete
这两个其实是 C++ 语言标准库的库函数，原型分别如下：

void *operator new(size_t);     //allocate an object
void *operator delete(void *);    //free an object

void *operator new[](size_t);     //allocate an array
void *operator delete[](void *);    //free an array

• new 做了两件事 

1. 调用operator new分配空间。 
2. 调用构造函数初始化对象。

• delete做了两件事 

1. 调用析构函数清理对象。 
2. 调用operator delete释放空间。

• new [N] 

1. 调用operator new分配空间。 
2. 调用N此构造函数来初始化对象。

• delete[N] 

1. 调用N次析构函数清理对象。 
2. 调用operator delete释放空间。
 

3.实现过程

   如何确定是要调用N次析构函数？

 

三、两者之间的区别

• malloc与free是c++/c语言的标准函数，new/delete是C++的运算符。

• 他们都可用于申请动态内存和释放内存。new/delete比malloc/free更加智能，其实底层也是执行的malloc/free。为啥说new/delete更加的智能？因为new和delete在对象创建的时候自动执行构造函数，对象消亡之前会自动执行析构函数。既然new/delete的功能完全覆盖了malloc和free，为什么C++中不把malloc/free淘汰出局呢？因为c++程序经常要调用c函数，而c程序智能用malloc/free管理动态内存。

• new返回指定类型的指针，并且可以自动计算出所需要的大小。malloc必须用户指定大小，并且默然返回类型为void*,必须强行转换为实际类型的指针。

• malloc申请空间成功返回void*的指针，失败返回NULL；new 申请对象空间成功后返回对象指针，失败会抛异常（成功返回值不同，失败返回的也不同*）
• malloc开辟的空间如果不够用可以使用realloc来扩大空间，但是new不可以。（能否扩容）
• new/delete与malloc/free申请内存位置说明，malloc我们知道它是在堆上分配内存的，但new其实不能说是在堆上，C++中，对new申请内存位置有一个抽象概念，它为自由存储区，它可以在堆上，也可以在静态存储区上分配，这主要取决于operator new实现细节，取决与它在哪里为对象分配空间。