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[学习经验]malloc/free和new/delete的区别

责任编辑:admin
日期:2012-12-03

一、相同点:都可用于申请动态内存和释放内存

 

 

二、相同点:

 

 

(1)操作对象有所不同。

malloc与free是C++/C 语言的标准库函数,new/delete 是C++的运算符。对于非内部数据类的对象而言,光用maloc/free 无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数, 对象消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free 是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加malloc/free。
函数malloc 的原型如下:
void * malloc(size_t size);
用malloc 申请一块长度为length 的整数类型的内存,程序如下:
int *p = (int *) malloc(sizeof(int) * length);
我们应当把注意力集中在两个要素上:“类型转换”和“sizeof”。
malloc 返回值的类型是void *,所以在调用malloc时要显式地进行类型转换,将void * 转换成所需要的指针类型。
为什么free 函数不象malloc 函数那样复杂呢?这是因为指针p 的类型以及它所指的内存的容量事先都是知道的,语句free(p)能正确地释放内存。如果p 是NULL 指针,那么free
运算符new 使用起来要比函数malloc 简单得多,例如:
int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int) * length);
int *p2 = new int[length];
这是因为new 内置了sizeof、类型转换和类型安全检查功能。对于非内部数据类型的对象而言,new 在创建动态对象的同时完成了初始化工作。如果对象有多个构造函数,那么new 的语句也可以有多种形式。
Obj *objects = new Obj[100]; // 创建100 个动态对象
不能写成
Obj *objects = new Obj[100](1);// 创建100 个动态对象的同时赋初值1
在用delete 释放对象数组时,留意不要丢了符号‘[]’。例如
delete []objects; // 正确的用法
delete objects; // 错误的用法
后者相当于delete objects[0],漏掉了另外99 个对象。

 

三、本质探究

 

1、new执行过程

(1)通过operator new申请内存 
(2)使用placement new调用构造函数(简单类型忽略此步) 
(3)返回内存指针

2. new和malloc的比较: 

(1)new失败时会调用new_handler处理函数,malloc不会,失败时返回NULL 
(2)new能通过placement new自动调用对象的构造函数,malloc不会 
(3)new出来的东西是带类型的,malloc是void*,需要强制转换 
(4)new是C++运算符,malloc是C标准库函数

3. delete的执行过程: 

(1)调用析构函数(简单类型忽略此步)
(2)释放内存

4.delete和free的比较 

(1)delete能自动调用对象的析构函数,malloc不会 
(2)delete是C++运算符,free是C标准库函数

5. new的三种形态:new operator, operator new, placement new 

(1)new operator 上面所说的new就是new operator,共有三个步骤组成(申请内存,调用构造函数,返回内存指针),对于申请内存步骤是通过运算符new(operator new)完成的,对于调用什么构造函数,可以由placementnew决定。
(2)operator new 像普通运算符一样可以被重载,operator new会去申请内存,申请失败的时候会调用new_handler处理,这是一个循环的过程,如果new_handler不抛出异常,会一直循环申请内存,直到成功。 

 

重载运算符new:

class Test {
public:
void* operator new(size_t size) { ... }
};

operator new默认会去申请内存,成功了会返回内存地址,失败了会调用new_handler,然后再去申请内存,一直循环。所以operator new要返回,必须满足一下条件: A. 在程序启动的时候预留一部分内存,在new_handler里释放这部分内存,使得operator new能成功分配到内存 B.抛出bad_alloc异常 C.直接退出程序(abort, exit) D.设置新的new_handler处理函数,set_new_handler(0)取消当前处理函数,默认抛出bad_alloc异常(3)placement new 用于定位构造函数,在指定的内存地址上用指定类型的构造函数构造对象。例如:new(ptr) Test("hello");//ptr->Test::Test("hello");

我们可以利用malloc+placement new来构建自己的内存管理模块,创建对象时,通过malloc申请一个内存块,然后调用placement new来完成对象的初始化;释放对象时,首先调用对象的析构函数,然后通过free释放空间.

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