【转载】malloc/free与new/delete

【转载】malloc/free与new/delete

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在C语言中,我们已经熟悉利用malloc/free来管理动态内存,而在C++中,我们又有了新的工具:new/delete。你不禁会产生疑问—有了malloc/free为什么还要new/delete 呢?使用malloc/free和使用new/delete又有什么区别呢?首先来分析一下下面的代码片段:

class Object {
	public:
	Object() {
		cout << "Hello, I was born." << endl;
	}
	~Object() {
		cout << "Bye, I am died." << endl;
	}
	void Hello() {
		cout << "I am Object."<<endl;
	}
}
;
int main() {
	cout << " Using Malloc & Free... "<<endl;
	Object* pObjectA = (Object*)malloc(sizeof(Object));
	pObjectA->Hello();
	free pObjectA;
	cout << " Using New & Delete... "<<endl;
	Object* pObjectB = new Object;
	pObjectB->Hello();
	delete pObjectB;
	return 0;
}

代码运行的结果为:

UsingMalloc & Free...
I am Object.
Using New & Delete...
Hello, I was born.
I am Object. 
Bye, I am died.

通过结果我们可以得知:new/delete在管理内存的同时调用了构造和析构函数;而malloc/free仅仅实现了内存分配与释放。接下来,我们进行详细讨论。
malloc/free是C/C语言的标准库函数,而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。由于malloc/free是库函数,所以需要对应的头文件库函数支持。对于非内置数据类型的对象,用malloc/free无法满足创建动态对象的要求。这是因为对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前则要自动执行析构函数。由于malloc/free不是运算符,不受编译器的控制管辖,所以不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free上。而new/delete就不同了,它们是保留字,是操作符,它们和“+”、“-”、“”、“/”有着一样的地位。new不仅能完成动态内存分配,还能完成初始化工作,稳妥地构造对象;delete不仅
能完成内存的释放,还能进行对象的清理。举个形象的例子:通过new建造出来的是一栋房子,可以直接居住;而通过malloc申请到的仅仅是一块地皮,要想成为房子,还需要做出另外的努力。
malloc的语法是:
指针名=(数据类型)malloc(长度); //(数据类型)表示指针
new的语法是:
指针名= new 类型(参数); // 单个对象
指针名= new 类型[个数]; // 对象数组
malloc函数返回的是void 类型,如果写成:ClassA p = malloc (sizeof(ClassA));,程序则无法通过编译,会抛出这样的错误信息:“不能将 void
赋值给 ClassA * 类型变量”。所以必须通过 (ClassA ) 来进行强制转型。相较而言,new则不存在强制转型的问题,而且书写更为简单。总结起来,malloc与new之间的区别主要有以下几点:new是C运算符,而malloc则是C标准库函数。通过new创建的东西是具有类型的,而malloc函数返回的则是void,需要进行强制
转型。new可以自动调用对象的构造函数,而malloc不会。new失败时会调用new_handler处理函数,而malloc失败则直接返回NULL。
free与delete之间的区别则只有以下两点:
delete是C
运算符,free是C标准库函数。
delete可以自动调用对象的析构函数,而malloc不会。
针对内置类型而言,因为没有对象的构造与析构,所以malloc/free除了需要强制转型之外,和new/delete所做的工作无异,用哪一个只是涉及个人喜好而已。

//declaring native type
int* i1 = new int;
delete i1;
int* i2 = (int*) malloc(sizeof(int));
free(i2);
//declaring native type array
char* c1 = new char[10];
delete[] c1;
char* c2 = (char*) malloc(sizeof(char)*10);
free(c2);

既然提到了malloc/free,不能不提一下realloc。使用realloc函数可以重新设置内存块的大小,而在C中没有类似于realloc这样的替代品。如果出现上述需求,所做的就是,释放原来的内存,再重新申请。既然new/delete的功能不仅赶上而且超越了malloc/free,那为什么C标准中没有把malloc/free淘汰出局呢?这是因为C要遵守“对C兼容”的承诺,要让一些有价值的包含malloc/free函数库的C程序在C中得到重用。所以,在C中,new/delete和malloc/
free一直并存着。不过,将malloc/free和new/delete混合使用绝对不是什么好主意。Remember that, to new is C
; to malloc is C; and to mix them is sin. 如果用free来释放通过new创建的动态对象,或者用delete释放通过malloc申请的动态内存,其结果都是未定义的。换句话说,不能保证它会出现什么问题。如果程序在关键时刻就因为这个在重要客户面前出现问题,那么懊悔恐怕已经来不及了。
请记住:
(1) 不要企图用malloc/free 来完成动态对象的内存管理,应该用new/delete。
(2)请记住:new是C++的,而malloc是c的。如果混淆了它们,那将是件蠢事。所以new/delete必须配对使用,malloc/free也一样。