基础知识：malloc与free，new与delete的区别

   

引言

   

想起很早之前接触C++的时候，就直接用new替代了之前c的malloc，感觉一下子酸爽了很多，要用malloc写很长的代码，一个new就解决了，最近准备找工作的面试，又重新看到了这个，稍微整理一下并扩展说明了一下malloc、free、new、delete的区别

   

区别

   

首先很重要的一点是malloc与free是C++/C语言的标准库函数，而new/delete是C++的运算符。其中虽然C++也保留了malloc和free，很大程度上是为了向C的兼容，C++里面还是new和delete用的比较多

   

至于他们的共同点就是它们都可用于申请动态内存和释放内存。

   

为什么会有new和delete

   

既然C里面已经有了申请动态内存和释放内存的标准库函数，那么为什么在C++里还要用两个运算符去申请和释放内存呢

   

主要是考虑到对于非内部数据类型的对象而言，光用maloc/free无法满足动态对象的要求。

   

C++是面向对象的编程，对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。而由于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于malloc/free。

   

因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。

   

举例说明

   

还是举一个例子比较好说明

   

我们先看一看malloc/free和new/delete如何实现对象的动态内存管理，见下面示例。

class Obj

{

public :

    Obj(void){ cout << "Initialization" << endl; }

    ~Obj(void){ cout << "Destroy" << endl; }

    void Initialize(void){ cout << "Initialization" << endl; }

    void Destroy(void){ cout << "Destroy" << endl; }

};

   

void UseMallocFree(void)

{

    Obj  *a = (obj *)malloc(sizeof(obj));   // 申请动态内存

    a->Initialize();                        // 初始化

    //…

    a->Destroy();   // 清除工作

    free(a);        // 释放内存

}

   

void UseNewDelete(void)

{

    Obj  *a = new Obj;  // 申请动态内存并且初始化

    //…

    delete a;           // 清除并且释放内存

}

   

对类Obj的函数说明如下：

   

Initialize模拟了构造函数的功能，函数Destroy模拟了析构函数的功能。

   

函数UseMallocFree中，由于malloc/free不能执行构造函数与析构函数，必须调用成员函数Initialize和Destroy来完成初始化与清除工作。

   

而函数UseNewDelete则简单得多，不需要去调用成员函数Initialize和Destroy来完成初始化与清除工作。

   

所以我们不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理，注意这里是动态对象，对于动态对象来说应该用new/delete，而对于动态内存来说这两个都可以申请和释放。

   

如果不是对象，而是一般的数据类型，由于内部数据类型的"对象"没有构造与析构的过程，对它们而言malloc/free和new/delete是等价的，相当于对数据类型分配内存而已。

   

为什么C++还要保留malloc和free标准库函数呢

   

之前也说到是因为C++程序要向C兼容，如果在C++中调用C函数，而C程序只能用malloc/free管理动态内存，考虑以下两种混搭的情况，会觉得十分别扭

   

如果用free释放"new创建的动态对象"，那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。

如果用delete释放"malloc申请的动态内存"，理论上讲程序不会出错，但是该程序的可读性很差。

   

所以new/delete必须配对使用，malloc/free也一样。