【C++深度解析】40、new和malloc的区别

1 new 和 malloc 的区别

1、属性
new/delete 是 C++ 关键字。malloc/free 是库函数。

2、参数
new 以具体的类型为单位进行内存分配。malloc 需要显式地指出所需内存的字节数。

3、返回类型
new 操作符内存分配成功时，返回的是对象类型的指针，无须进行类型转换。
malloc 函数成功，返回 void* ，需要通过强制类型转换成我们需要的类型。

4、分配失败
new 内存分配失败时，会抛出 bac_alloc 异常。malloc 分配内存失败时返回NULL。

5、构造析构函数
new 能够触发构造函数的调用，在申请空间时可进行初始化。delete 先调用析构函数，先销毁对象再释放内存空间。

malloc 仅分配需要的内存空间，free 仅归还分配的内存空间。无法完成类对象构造和析构工作，不适合面向对象开发。

6、重载
C++ 允许重载 new/delete 操作符，malloc 不允许重载。

7、内存区域
new 操作符从*存储区上为对象动态分配内存空间，而 malloc 函数从堆上动态分配内存。*存储区是 C++ 基于 new 操作符的一个抽象概念，凡是通过 new 操作符进行内存申请，该内存即为*存储区。而堆是操作系统所维护的一块特殊内存。*存储区不等于堆，new 申请的对象就可以不位于堆中。

如果你在函数上面定义了一个指针变量，然后在这个函数里申请了一块内存让指针指向它。实际上，这个指针的地址在栈上，但是它所指向的内容却是在堆上面的！

编程实验：new 和 malloc 的区别

// 40-1.cpp
#include<iostream>
using namespace std;
class Test
{
    int* mp;
public:
    Test()
    {
        cout << "Test::Test()" << endl;
        mp = new int(100);
        cout << *mp << endl;
    }
    ~Test()
    {
        delete mp;
        cout << "Test::~Test()" << endl;
    }
};
int main()
{
    Test* pn = new Test;
    Test* pm = (Test*)malloc(sizeof(Test));
    delete pn;
    free(pm);
    return 0;
}

• new 触发构造函数，先申请空间再初始化。delete 先调用析构函数，先销毁对象再释放内存空间。
• malloc 仅分配内存，free 仅归还分配的内存空间。无法完成类对象构造和析构工作。
• 所以第 22 行会调用构造函数，24 行调用析构函数。23，25行不会调用构造析构函数

编译运行

$ g++ 40-1.cpp -o 40-1
$ ./40-1
Test::Test()
100
Test::~Test()

2 new/delete 和 malloc/free 混用

如果我们将他们混用了会怎么样呢

2.1 new 申请 free 释放–内存泄漏

如果将上面代码第 24 行改为 free(pn); 也就是 new 申请的空间 free 释放，会造成内存泄漏，构造函数中申请了空间，free 不会触发析构函数，不会释放构造函数释放的空间，导致内存泄漏。没有摧毁对象，仅仅是释放了空间。

编译运行，可以看到没有调用析构函数。

$ g++ 40-1.cpp -o 40-1
$ ./40-1
Test::Test()
100

2.2 malloc 申请 delete 释放–摧毁不存在的对象

如果将上面代码第 25 行改为 delete pm; delete 会调用析构函数，malloc 并没有调用构造函数创建对象，这里却调用了析构函数，这可能会出问题。

编译运行，这里没有报错，但是析构函数释放资源可能带来深远的影响，千万别这么使用。

$ g++ 40-1.cpp -o 40-1
$ ./40-1
Test::Test()
100
Test::~Test()
Test::~Test()

所以： new 申请空间要用 delete 释放，malloc申请资源要 free 释放

3 小结

1、new 会触发构造函数，delete 会触发析构函数
2、malloc/free 不适合面向对象开发