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C++:27---new delete malloc free

上一节我讲了new和delete,有人问这不是和C语言的malloc/free为C的标准库函数差不多么 

void* malloc(size_t size)//参数代表字节个数
void free(void* pointer)//参数代表内存地址

new、delete则为C++的操作运算符,它调用的分别为赋值运算符重载operator new()和operator delete();

实际上我在上一节已经讲了,一个是库函数,一个是运算符,怎么可能相同呢。那我们这节就说一下他俩的区别。

1.在使用上,malloc/free如下:

void func()
{
//开辟一个空间
int* p1=(int*)malloc(sizeof(int));
if(p1==NULL)
{
exit(1);
}
free(p1);
//开辟多个空间
int*p2=(int*)malloc(sizeof(int)*4);
if(p2==NULL)
{
exit(1);
}
free(p2);
}

用malloc分别开辟了1个和4个整型大小的空间和并free释放它们;

new/delete如下:

void func()
{
//开辟一个空间
int* p1=new int(1);
delete p1;
//开辟多个空间
int*p2=new int[4];
delete []p2;
}

由此可知:

  (1)malloc开辟空间类型大小需手动计算,new是由编译器自己计算;

  (2)malloc返回类型为void*,必须强制类型转换对应类型指针,new则直接返回对应类型指针;

  (3)malloc开辟内存时返回内存地址要检查判空,因为若它可能开辟失败会返回NULL;new则不用判断,因为内存分配失败时,它会抛出异常bac_alloc,可以使用异常机制;

  (4)无论释放几个空间大小,free只传递指针,多个对象时delete需加[](原因在第3);

2.内存申请和释放方式

malloc/free为函数只是开辟空间并释放,new/delete则不仅会开辟空间,并调用构造函数和析构函数进行初始化和清理,如下为new/delete、new[]/delete[]实现机制:


而new[]/delete[]则为:


即过程如上,在开辟大小会多开辟四个字节,用于存放对象的个数,在返回地址时则会向后偏移4个字节,而在delete时则会查看内存上对象个数,从而根据个数count确定调用几次析构函数,从而完全清理所有对象占用内存。

所以解释2原因:对于内置类型若new[]但用delete释放时,没有影响,但若是自定义类型如类时,若释放使用 delete

时,这时则会只调用一次析构函数,只析构了一个对象,剩下的对象都没有被清理。

4.实现方式:

由上图还可以看出new/delete底层是基于malloc/free来实现的,而malloc/free不能基于new/delete实现;

5.因为new/delete是操作符,它调用operator new / operator delete,它们可以被重载,在标准库里它有8个重载版本;而malloc/free不可以重载;

6.对于malloc分配内存后,若在使用过程中内存分配不够或太多,这时可以使用realloc函数对其进行扩充或缩小,但是new分配好的内存不能这样被直观简单的改变;

7.对于new/delete若内存分配失败,用户可以指定处理函数或重新制定分配器(new_handler(可以在此处进行扩展)),malloc/free用户是不可以处理的。

8.最后一点对于new/delete与malloc/free申请内存位置说明,malloc我们知道它是在堆上分配内存的,但new其实不能说是在堆上,C++中,对new申请内存位置有一个抽象概念,它为自由存储区,它可以在堆上,也可以在静态存储区上分配,这主要取决于operator new实现细节,取决与它在哪里为对象分配空间。


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