【C++】017、new/delete与malloc/free的区别

一、本质区别

  • new、delete是C++的运算符,作用于对象;malloc、free是C的库函数,用于操作原始内存

  • new会启动对象的生命周期,,而malloc只申请物理内存

二、五个方面的对比

1、调用构造函数与析构函数

  • new 先调用operate new(运算符重载)函数,来分配原始内存(底层也是调用的malloc库函数),接着调用对象的构造函数来初始化申请到的内存。

  • delete则相反,先调用析构函数释放对象资源,再调用operate delete释放内存

  • malloc、free只是对内存的分配和释放,不处理对象的构造函数与析构函数,因为它根本不知道构造函数与析构函数的存在

2、类型安全

  • new 返回精确的类型指针,无需强制类型转换,编译器会做严格的类型检查

  • malloc会返回void*,无类型指针,在C++中使用必须显示强制类型转换

3、失败行为

  • new 默认分配失败时会抛出异常 std::bad_alloc异常,使用try-catch可捕获异常,不用每次判空,也就是说使用new创建对象实例,成功了就可以直接使用,如果失败就会报错

  • malloc分配失败时会返回null空指针,不会报错,所以在使用对象前需要先判空处理

4、内存大小计算

  • new 编译器会自动计算大小

  • malloc 需要手动传入申请内存的大小,使用sizeof函数,对许数据内存分配,需要计算

5、内存来源于可重载性

  • malloc、free是C标准库函数,最终会调用操作系统的brk、mmap系统调用,不可被重载(C语言没有重载函数一说)

  • new、delete是运算符,其底层分配函数operate new 和 operate delete可被全局或类级别重载

三、使用避坑

严禁混用:

  • new出来的内存,不能使用free进行释放,malloc也一样,因为两则new、malloc在堆管理数据结构的头部信息不同,混用会导致内存崩溃

注意数组匹配:

  • new\[\] 必须匹配delete\[\] ,new\[\] 内部记录了元素个数,使用delete\[\]时会遍历所有元素进行内存的释放

四、C++工程中的实践

  • 使用new来分配内存,比malloc更安全

  • C++中的new构建对象时,与RAII原则对原始数据进行初始化

  • 现代C++中建议少用new/delete,改为使用智能指针来申请内存 make_unique,make_shared.

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