new与malloc的区别
发布日期:2021-11-07 23:21:04 浏览次数:3 分类:技术文章

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new与malloc的区别

 首先摘录《effectivec c++》条款3

malloc和free(及其变体)会产生问题的原因在于它们太简单:他们不知道构造函数和析构函数。

假设用两种方法给一个包含10个string对象的数组分配空间,一个用malloc,另一个用new:

  

string *stringarray1 =static_cast
(malloc(10 * sizeof(string)));string *stringarray2 = new string[10];

其结果是,stringarray1确实指向的是可以容纳10个string对象的足够空间,但内存里并没有创建这些对象。而且,如果你不从这种晦涩的语法怪圈(详见条款m4和m8的描述)里跳出来的话,你没有办法来初始化数组里的对象。换句话说,stringarray1其实一点用也没有。相反,stringarray2指向的是一个包含10个完全构造好的string对象的数组,每个对象可以在任何读取string的操作里安全使用。

假设你想了个怪招对stringarray1数组里的对象进行了初始化,那么在你后面的程序里你一定会这么做:

free(stringarray1);delete [] stringarray2;// 参见:这里为什么要加上个"[]"

调用free将会释放stringarray1指向的内存,但内存里的string对象不会调用析构函数。如果string对象象一般情况那样,自己已经分配了内存,那这些内存将会全部丢失。相反,当对stringarray2调用delete时,数组里的每个对象都会在内存释放前调用析构函数。

既然new和delete可以这么有效地与构造函数和析构函数交互,选用它们是显然的。

把new和delete与malloc和free混在一起用也是个坏想法。对一个用new获取来的指针调用free,或者对一个用malloc获取来的指针调用delete,其后果是不可预测的。大家都知道“不可预测”的意思:它可能在开发阶段工作良好,在测试阶段工作良好,但也可能会最后在你最重要的客户的脸上爆炸。

new/delete和malloc/free的不兼容性常常会导致一些严重的复杂性问题。举个例子,<string.h>里通常有个strdup函数,它得到一个char*字符串然后返回其拷贝:

char * strdup(const char *ps);	// 返回ps所指的拷贝

在有些地方,c和c++用的是同一个strdup版本,所以函数内部是用malloc分配内存。这样的话,一些不知情的c++程序员会在调用strdup后忽视了必须对strdup返回的指针进行free操作。为了防止这一情况,有些地方会专门为c++重写strdup,并在函数内部调用了new,这就要求其调用者记得最后用delete。你可以想象,这会导致多么严重的移植性问题,因为代码中strdup以不同的形式在不同的地方之间颠来倒去。

c++程序员和c程序员一样对代码重用十分感兴趣。大家都知道,有大量基于malloc和free写成的代码构成的c库都非常值得重用。在利用这些库时,最好是你不用负责去free掉由库自己malloc的内存,并且/或者,你不用去malloc库自己会free掉的内存,这样就太好了。其实,在c++程序里使用malloc和free没有错,只要保证用malloc得到的指针用free,或者用new得到的指针最后用delete来操作就可以了。千万别马虎地把new和free或malloc和delete混起来用,那只会自找麻烦。

既然malloc和free对构造函数和析构函数一无所知,把malloc/free和new/delete混起来用又象嘈杂拥挤的晚会那样难以控制,那么,你最好就什么时候都一心一意地使用new和delete吧。

最后总结一下区别:

1.malloc与free是C++/C语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存

2.对于非内部数据类型的对象而言,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,对象在消亡之前要自动执行析构函数。由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。

3.因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。 

4.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。 
5.new可以认为是malloc加构造函数的执行。new出来的指针是直接带类型信息的。而malloc返回的都是void*指针。

new/delete在实现上其实调用了malloc,free函数

6.new建立的对象你可以把它当成一个普通的对象,用成员函数访问,不要直接访问它的地址空间;malloc分配的是一块内存区域,就用指针访问好了,而且还可以在里面移动指针.

7.new 建立的是一个对象;malloc分配的是一块内存.

***************************************

相同点:都可用于申请动态内存和释放内存

不同点: 

(1)操作对象有所不同。 
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malloc/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)在用法上也有所不同。 

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”。 
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。 
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。

new/delete 的使用要点 

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]; 
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 
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 
后者相当于delete objects[0],漏掉了另外99 个对象。

*****************************************************************************************************************

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

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