C++中的new和delete

本文详细介绍了C++中new和delete操作符的使用方法,包括为基本数据类型、一维数组及二维数组分配和释放内存的过程。同时,对比了new/delete与C语言中的malloc/free在对象内存管理上的区别。

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new和delete
代码:
#include <iostream>
using namespace std;

void main()
{
    //基础数据类型分配内存
    int *p = new int;
    *p = 1;
    cout<<"*p:" <<*p<<endl;
    delete p;

    //给一维数组分配内存
    int *pb;
    pb = new int[5];
    for (int i=1 ; i<5 ; i++)
    {
        *(pb+i) = i;
    }
    cout<<"*(pb+2)="<<*(pb+2)<<endl;

    //给二维数组分配内存
    int (*pc)[3];
    int j;
    pc = new int[2][3];
    for (int i=0;i<2;i++)
    {
        for (j=0 ; j<3 ; j++)
        {
            *(pc[i]+j) = 1;
        }
    }
    cout<<"*(pc[1]+1)=" << *(pc[1]+1) <<endl;

    system("pause");
}
结果:


在类中的new和delete
代码:
#include <iostream>
using namespace std;

class Test
{
public:
    Test(int _a)
    {
        a = _a;
        cout<<"构造函数执行" <<endl;
    }

    ~Test()
    {
        cout<<"析构函数执行" <<endl;
    }

protected:
private:
    int a;
};

void main()
{
    Test *pT1 = (Test *)malloc(sizeof(Test));
    delete pT1;
    Test *pT2 = new Test(10);
    free(pT2);

    system("pause");
}

结果:


注:C++代码中也可以用C语言的malloc和free,不同的是malloc和free不调用构造函数和析构函数,new和delete调用构造函数和析构函数。
如果new和malloc给基础数据类型分配内存,则可以混搭。
<think>嗯,用户问的是C++newdelete作为运算符的原因,以及它们的原理作用。首先,我需要回顾一下C++的内存管理机制。在C语言中,我们通常用mallocfree来动态分配内存,但C++引入了newdelete作为运算符,这应该是有原因的。可能的原因包括类型安全、构造析构函数的自动调用,还有运算符重载的可能性。 接下来,我得理清楚newdelete的基本原理。当使用new时,它不只是分配内存,还会调用构造函数初始化对象。这跟malloc不同,malloc只是分配内存块而不处理对象的构造。同样,delete会调用析构函数并释放内存,而free只是释放内存。这可能就是C++引入这两个运算符的主要原因之一,为了更好的对象生命周期管理。 然后要考虑运算符重载。用户提供的引用里提到,用户可以重载operator newoperator delete,这允许自定义内存分配策略,比如使用内存池或者进行性能监控。这应该是C++设计中的一个重要考虑,提供了灵活性。 类型安全也是一个点。new返回的是正确类型的指针,而malloc返回void*需要强制转换,容易出错。C++强调类型安全,所以用new能减少这类错误。 另外,异常处理方面,如果new分配失败,默认会抛出std::bad_alloc异常,而malloc失败返回NULL,这可能需要不同的错误处理方式。不过用户提到的引用里说可以检查返回值是否为0,这可能是在旧的标准或编译器中的行为,现在通常是抛异常,但可以通过nothrow版本来避免。 用户提供的引用中还提到,delete一个未分配的指针会导致未定义行为,但delete空指针是安全的。这一点需要明确说明,避免用户误用。 可能用户的实际需求是想深入理解C++的内存管理机制,或者在进行底层优化时遇到问题。他们可能想知道为什么C++不像C一样继续使用malloc/free,或者如何正确使用new/delete来避免内存泄漏。此外,运算符重载的应用场景也是他们关心的,比如如何自定义内存分配策略。 需要确认各个引用的内容是否正确应用到回答中。引用1提到operator deletedelete的关系,引用2讲重载全局作用域的使用,引用34关于delete的正确使用潜在问题。这些都需要整合到回答里,特别是原理部分注意事项。 总结一下,回答的结构应该是先解释原因,再分点讲原理作用,然后注意事项,最后相关问题。需要确保每个部分都覆盖到用户的问题,并且引用合适的资料支持。</think>### C++newdelete运算符的解析 #### 一、作为运算符的原因 1. **统一内存管理语义** C++将`new``delete`设计为运算符而非函数,是为了与对象生命周期管理紧密结合。运算符形式允许隐式调用构造函数析构函数,例如: ```cpp MyClass* obj = new MyClass(); // 分配内存并调用构造函数 delete obj; // 调用析构函数并释放内存 ``` 这种设计使内存分配与对象初始化/销毁逻辑统一[^1][^3]。 2. **支持运算符重载** C++允许用户重载`operator new``operator delete`,实现自定义内存管理策略(如内存池、性能统计等)[^2]。例如: ```cpp void* operator new(size_t size) { return customAllocator(size); } ``` 3. **类型安全** `new`返回具体类型指针(如`int*`),而C的`malloc`返回`void*`需强制转换,易引发类型错误。 #### 二、原理与作用 1. **`new`的工作流程** - 调用`operator new`分配内存(可自定义) - 在分配的内存上调用构造函数 - 返回类型化指针 例如:`int* p = new int(5);`分配4字节内存并初始化为5[^3]。 2. **`delete`的工作流程** - 调用析构函数(若对象存在) - 调用`operator delete`释放内存(可自定义) 例如:`delete[] arr;`释放数组内存并逐个调用析构函数[^4]。 3. **与底层函数的关联** `new`/`delete`底层通过`operator new`/`operator delete`函数实现,默认使用全局版本(`::operator new`)[^2]。 #### 三、关键注意事项 1. **配对使用规则** - `new`与`delete`配对,`new[]`与`delete[]`配对 - 错误示例:`int* arr = new int[10]; delete arr;`(未调用数组析构函数) 2. **空指针安全性** `delete nullptr`是安全的,但重复释放或释放非动态内存会导致未定义行为[^4]。 3. **异常处理** `new`失败时默认抛出`std::bad_alloc`异常,可通过`new (nothrow)`禁用异常。 #### 四、设计意义总结 通过运算符形式,C++实现了: - 对象生命周期自动管理 - 类型安全的动态内存分配 - 灵活的内存策略扩展能力
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