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。