malloc/free與new/delete的區(qū)別
malloc與free是C++/C語言的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，new/delete是C++的運(yùn)算符。它們都可用于申請動態(tài)內(nèi)存和釋放內(nèi)存。下面來看他們的區(qū)別。
一、操作對象有所不同。
malloc 與free是C++/C 語言的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，new/delete 是C++的運(yùn)算符。對于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類的對象而言，光用maloc/free 無法滿足動態(tài)對象的要求。
對象在創(chuàng)建的同時(shí)要自動執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)，對象消亡之前要自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)。由于malloc/free 是庫函數(shù)而不是運(yùn)算符，不在編譯器控制權(quán)限之內(nèi)，不能夠把執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的任務(wù)強(qiáng)加malloc/free。
二、在用法上也有所不同。
函數(shù)malloc 的原型如下：
- void * malloc(size_t size);
用malloc 申請一塊長度為length 的整數(shù)類型的內(nèi)存，程序如下：
- int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);
我們應(yīng)當(dāng)把注意力集中在兩個(gè)要素上：“類型轉(zhuǎn)換”和“sizeof”。
1、malloc 返回值的類型是void *，所以在調(diào)用malloc 時(shí)要顯式地進(jìn)行類型轉(zhuǎn)換，將void * 轉(zhuǎn)換成所需要的指針類型。
2、malloc 函數(shù)本身并不識別要申請的內(nèi)存是什么類型，它只關(guān)心內(nèi)存的總字節(jié)數(shù)。
函數(shù)free 的原型如下：
- void free( void * memblock );
為什么free 函數(shù)不象malloc 函數(shù)那樣復(fù)雜呢？這是因?yàn)橹羔榩 的類型以及它所指的內(nèi)存的容量事先都是知道的，語句free(p)能正確地釋放內(nèi)存。如果p 是NULL 指針，那么free對p 無論操作多少次都不會出問題。如果p 不是NULL 指針，那么free 對p連續(xù)操作兩次就會導(dǎo)致程序運(yùn)行錯誤。
new/delete 的使用要點(diǎn)
運(yùn)算符new 使用起來要比函數(shù)malloc 簡單得多，例如：
- int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
- int *p2 = new int[length];
這是因?yàn)閚ew 內(nèi)置了sizeof、類型轉(zhuǎn)換和類型安全檢查功能。對于非內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的對象而言，new 在創(chuàng)建動態(tài)對象的同時(shí)完成了初始化工作。如果對象有多個(gè)構(gòu)造函數(shù)，那么new 的語句也可以有多種形式。
如果用new 創(chuàng)建對象數(shù)組，那么只能使用對象的無參數(shù)構(gòu)造函數(shù)。例如
- Obj *objects = new Obj[100]; // 創(chuàng)建100 個(gè)動態(tài)對象
不能寫成
- Obj *objects = new Obj[100](1);// 創(chuàng)建100 個(gè)動態(tài)對象的同時(shí)賦初值1
在用delete 釋放對象數(shù)組時(shí)，留意不要丟了符號‘[]’。例如
- delete []objects; // 正確的用法
- delete objects; // 錯誤的用法
后者相當(dāng)于delete objects[0]，漏掉了另外99 個(gè)對象。
1 new自動計(jì)算需要分配的空間，而malloc需要手工計(jì)算字節(jié)數(shù)
2 new是類型安全的，而malloc不是，比如：
- int* p = new float[2]; // 編譯時(shí)指出錯誤
- int* p = malloc(2*sizeof(float)); // 編譯時(shí)無法指出錯誤
new operator 由兩步構(gòu)成，分別是 operator new 和 construct
3 operator new對應(yīng)于malloc，但operator new可以重載，可以自定義內(nèi)存分配策略，甚至不做內(nèi)存分配，甚至分配到非內(nèi)存設(shè)備上。而malloc無能為力
4 new將調(diào)用constructor，而malloc不能；delete將調(diào)用destructor，而free不能。
5 malloc/free要庫文件支持，new/delete則不要。
本質(zhì)區(qū)別
malloc/free是C/C++語言的標(biāo)準(zhǔn)庫函數(shù)，new/delete是C++的運(yùn)算符。
對于用戶自定義的對象而言，用maloc/free無法滿足動態(tài)管理對象的要求。對象在創(chuàng)建的同時(shí)要自動執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)，對象在消亡之前要自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)。由于malloc/free是庫函數(shù)而不是運(yùn)算符，不在編譯器控制權(quán)限之內(nèi)，不能夠把執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的任務(wù)強(qiáng)加于malloc/free。因此 C++需要一個(gè)能完成動態(tài)內(nèi)存分配和初始化工作的運(yùn)算符new，以及一個(gè)能完成清理與釋放內(nèi)存工作的運(yùn)算符delete。
- class Obj
- {
- public :
- Obj( ) { cout << “Initialization” << endl; }
- ~ Obj( ) { cout << “Destroy” << endl; }
- void Initialize( ) { cout << “Initialization” << endl; }
- void Destroy( ) { cout << “Destroy” << endl; }
- };
- void UseMallocFree( )
- {
- Obj * a = (obj * ) malloc( sizeof ( obj ) ); // allocate memory
- a -> Initialize(); // initialization
- // …
- a -> Destroy(); // deconstruction
- free(a); // release memory
- }
- void UseNewDelete( void )
- {
- Obj * a = new Obj;
- // …
- delete a;
- }
類Obj的函數(shù)Initialize實(shí)現(xiàn)了構(gòu)造函數(shù)的功能，函數(shù)Destroy實(shí)現(xiàn)了析構(gòu)函數(shù)的功能。函數(shù)UseMallocFree中，由于 malloc/free不能執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)與析構(gòu)函數(shù)，必須調(diào)用成員函數(shù)Initialize和Destroy來完成“構(gòu)造”與“析構(gòu)”。
所以我們不要用 malloc/free來完成動態(tài)對象的內(nèi)存管理，應(yīng)該用new/delete。由于內(nèi)部數(shù)據(jù)類型的“對象”沒有構(gòu)造與析構(gòu)的過程，對它們而言 malloc/free和new/delete是等價(jià)的。
聯(lián)系
既然new/delete的功能完全覆蓋了malloc /free，為什么C++還保留malloc/free呢？因?yàn)镃++程序經(jīng)常要調(diào)用C函數(shù)，而C程序只能用malloc/free管理動態(tài)內(nèi)存。如果用 free釋放“new創(chuàng)建的動態(tài)對象”，那么該對象因無法執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)而可能導(dǎo)致程序出錯。如果用delete釋放“malloc申請的動態(tài)內(nèi)存”，理論上講程序不會出錯，但是該程序的可讀性很差。所以new/delete，malloc/free必須配對使用。
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