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malloc free 和new delete区别

2024-07-07 19:18:34   231人阅读

从网上看的学习之

1. malloc与free是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符，与"+“、”-“、”*“、”/“有一样的地位。

2. new/delete是可以重载的，而重载之后，就成为了函数。 
3. malloc在申请内存的时候，必须要提供申请的长度，而且返回的指针是void*型，必须要强转成需要的类型。 
4. 当new/delete在类中被重载的时候，可以自定义申请过程，比如记录所申请内存的总长度，以及跟踪每个对象的指针。 
5. new/delete，其实内部也调用了malloc/free。
 
两者的共同点有： 
1. 都必须配对使用，防止内存泄露。 
2. 都可用于申请动态内存和释放内存，都是在堆中分配内存。 
3. free和delete可以释放NULL指针。
 
 
（2）用法上也有所不同。
函数malloc 的原型如下：
void * malloc(size_t size);
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);
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 );
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。
 
 
1、new自动计算需要分配的空间，而malloc需要手工计算字节数
2、new是类型安全的，而malloc不是，比如：
        int* p = new float[2]; // 编译时指出错误
        int* p = malloc(2*sizeof(float)); // 编译时无法指出错误
new operator 由两步构成，分别是 operator new 和 construct
3、operator new对应于malloc，但operator new可以重载，可以自定义内存分配策略，甚至不做内存分配，甚至分配到非内存设备上。而malloc无能为力
4、new将调用constructor，而malloc不能；delete将调用destructor，而free不能。
5、malloc/free要库文件支持，new/delete则不要。
 
 

1、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。

view plain
  1. class Obj  
  2. {  
  3. public:  
  4.     Obj( )   
  5.     { cout  <<  "Initialization"  <<  endl; }  
  6.     ~ Obj( )  
  7.     { cout  <<  "Destroy" <<  endl; }  
  8.     void Initialize( )  
  9.     { cout  <<  "Initialization"  <<  endl; }  
  10.     void  Destroy( )  
  11.     { cout  <<  "Destroy"  <<  endl; }  
  12. }obj;  
  13.   
  14. void  UseMallocFree( )  
  15. {  
  16.     Obj   * a  =  (Obj  *) malloc( sizeof ( obj ) );      //  allocate memory   
  17.     a -> Initialize();                                    //  initialization  
  18.     // …   
  19.     a -> Destroy();                                        // deconstruction   
  20.     free(a);                                               // release memory  
  21. }  
  22.   
  23. void  UseNewDelete( void )  
  24. {  
  25.     Obj   * a  =   new  Obj;                                             
  26.     // …   
  27.     delete a;   
  28. }  

类Obj的函数Initialize实现了构造函数的功能，函数Destroy实现了析构函数的功能。函数UseMallocFree中，由于malloc/free不能执行构造函数与析构函数，必须调用成员函数Initialize和Destroy来完成“构造”与“析构”。所以我们不要用malloc/free来完成动态对象的内存管理，应该用new/delete。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构的过程，对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。

2、联系
既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free，为什么C++还保留malloc/free呢？因为C++程序经常要调用C函数，而C程序只能用malloc/free管理动态内存。如果用free释放“new创建的动态对象”，那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放“malloc申请的动态内存”，理论上讲程序不会出错，但是该程序的可读性很差。所以new/delete、malloc/free必 须配对使用。

 

个人理解补充：

（1）mallloc和free是c/c++标准库函数，准确的说是c89标准，c++标准库又包含了c89标准，所以都有，malloc是通过一个freelist方法连接的，实际上malloc一个指定字节在内存中分配的比申请的多了一个头，这个头用来记录容量和对齐用，返回时返回头后的空闲空间（详细见c程序设计那本书）。free也是还给给freelist表，这里会有相邻的合并什么的，free函数会向前移动一个头字节，然后找到头，就知道容量了，然后合并空闲空间。

（2）malloc/free只是单纯的进行内存空间的分配和释放，而使用new/delete时，不仅分配了内存空间，若new/delete的是一个类，还会调用类的构造函数或析构函数。new和delete是一个运算符operater new和operater delete，可以重载operater new或delete，但要注意是否有遮掩情况。

new 在系统中默认实际的流程是有个死循环，不断的尝试申请内存，申请不到就会不断调用new_handler函数，只有当new_handler函数为NULL时，才会抛出bad_alloc异常，new_handler可以通过std：：set_new_handler(handler aaa);设置，返回旧的handler。new也可以处理0字节的申请，是把0字节申请在内部修改为1字节申请，然后正常运行的。

系统默认有3个new

template <typename T>                       //忘了怎么写了，回去看看effective c++补上。

new_hander operater new (     ,void *) throw(bad_alloc)   placement new

new_hander opearter new () throw (bad_alloc)

new_hander operate  new (   ,std:nothrow) throw()

对应有3个delete

placement new 只有在分配成功但是在copy 构造函数失败时，运行系统负责调用对应的placement delete

所以重载时或有继承时注意遮掩问题用using base：：new，using base：：delete，把名称加入到作用域中。

（3）free的处理是，如果是空指针就不做处理，不是空指针在继续

 


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