C++ new 和 malloc 的区别
1.内存位置
new操作符从*存储区(free store)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。而堆是操作系统中的术语,是操作系统所维护的一块特殊内存,用于程序的内存动态分配,C语言使用malloc从堆上分配内存,使用free释放已分配的对应内存。
那么*存储区是否能够是堆(问题等价于new是否能在堆上动态分配内存),这取决于operator new 的实现细节。*存储区不仅可以是堆,还可以是静态存储区,这都看operator new在哪里为对象分配内存。
2.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,类型严格与对象匹配,无须进行类型转换,故new是符合类型安全性的操作符。
3.分配失败处理
new内存分配失败时,会抛出bac_alloc异常,它不会返回NULL;malloc分配内存失败时返回NULL。
4.调用构造函数
使用new操作符来分配对象内存时会经历三个步骤:
第一步:调用operator new 函数(对于数组是operator new[])分配一块足够大的,原始的,未命名的内存空间以便存储特定类型的对象。
第二步:编译器运行相应的构造函数以构造对象,并为其传入初值。
第三部:对象构造完成后,返回一个指向该对象的指针。
5.调用析构函数
使用delete操作符来释放对象内存时会经历两个步骤:
第一步:调用对象的析构函数。
第二步:编译器调用operator delete(或operator delete[])函数释放内存空间。
综合实践
代码
#include <iostream>
#include <cstdlib>
#include <limits.h>
#define N 10
using namespace std;
int main()
{
// 区别1. malloc 必须强制转换指针类型, 而 new 不用
int * p = (int *)malloc(N * sizeof(int));
int * q = new int[N];
delete [] q;
free(p);
// 区别2. 对于类的对象,new 会调用默认构造函数,而 malloc 只是单纯分配空间
class Car
{
public:
Car(){cout << "Car()" << endl;}
~Car(){cout << "~Car()" << endl;}
virtual int p(){cout << "virtual p()" << endl;}
private:
int price;
};
Car * car_p = (Car *)malloc(sizeof(Car));
Car * car_q = new Car;
cout << "sizeof(Car)=" << sizeof(Car) << endl;//应该是 8, 因为一个 int 4 字节,还有一个虚函数表指针 4 字节
// 区别3. 对于类的对象,delete 会调用析构函数,而 free 只是单纯释放空间
delete car_q;
free(car_p);
// 区别4. 对分配内存出现错误时,new 会抛出 bac_alloc 异常, malloc 会返回 NULL
p = (int *)malloc(INT_MAX);
if (!p)
cout << "malloc failed" << endl;
free(p);
q = new int[INT_MAX];
delete []q;
}