[置頂] malloc和new的區別

在申請分配動態內存時，malloc和new1直都困擾著程序員，今天就作個簡單的對照，找到它們的區分：

1、主要區分

1,malloc與free是C++/C語言的標準庫函數，new/delete是C++的運算符。它們都可用于申請動態內存和釋放內存。

2,對非內部數據類型的對象而言，光用maloc/free沒法滿足動態對象的要求。對象在創建的同時要自動履行構造函數，對象在滅亡之前要自動履行析構函數。由于malloc/free是庫函數而不是運算符，不在編譯器控制權限以內，不能夠把履行構造函數和析構函數的任務強加于malloc/free。

3,因此C++語言需要1個能完成動態內存分配和初始化工作的運算符new，以1個能完成清算與釋放內存工作的運算符delete。注意new/delete不是庫函數。

4,C++程序常常要調用C函數，而C程序只能用malloc/free管理動態內存，new 是個操作符,和甚么"+","-","="...有1樣的地位. malloc是個分配內存的函數,供你調用的.

new是保存字,不需要頭文件支持.malloc需要頭文件庫函數支持.new 建立的是1個對象,malloc分配的是1塊內存.

注意：free()釋放的是指針指向的內存！注意！釋放的是內存，不是指針！這點非常非常重要！指針是1個變量，只有程序結束時才被燒毀。釋放了內存空間后，原來指向這塊空間的指針還是存在！只不過現在指針指向的內容的垃圾，是未定義的，所以說是垃圾。因此，前面我已說過了，釋放內存后把指針指向NULL，避免指針在后面不謹慎又被解援用了。

2、扼要分析

1、malloc函數

1.1 malloc的全稱是memory allocation，中文叫動態內存分配。
原型：extern void *malloc(unsigned int num_bytes); 
說明：分配長度為num_bytes字節的內存塊。如果分配成功則返回指向被分配內存的指針，分配失敗返回空指針NULL。當內存不再使用時，應使用free()函數將內存塊釋放。

1.2 void *malloc(int size); 
說明：malloc 向系統申請分配指定size個字節的內存空間，返回類型是 void* 類型。void* 表示未肯定類型的指針。C,C++規定，void* 類型可以強迫轉換為任何其它類型的指針。 　　
備注：void* 表示未肯定類型的指針，更明確的說是指申請內存空間時還不知道用戶是用這段空間來存儲甚么類型的數據（比如是char還是int或...）

1.3 free
void free(void *FirstByte)： 該函數是將之前用malloc分配的空間還給程序或是操作系統，也就是釋放了這塊內存，讓它重新得到自由。

1.4注意事項

1）申請了內存空間后，必須檢查是不是分配成功。
2）當不需要再使用申請的內存時，記得釋放；釋放后應當把指向這塊內存的指針指向NULL，避免程序后面不謹慎使用了它。 
3）這兩個函數應當是配對。如果申請后不釋放就是內存泄漏；如果無故釋放那就是甚么也沒有做。釋放只能1次，如果釋放兩次及兩次以上會出現毛病（釋放空指針例外，釋放空指針其實也等于啥也沒做，所以釋放空指針釋放多少次都沒有問題）。
4）雖然malloc()函數的類型是(void *),任何類型的指針都可以轉換成(void *),但是最好還是在前面進行強迫類型轉換，由于這樣可以躲過1些編譯器的檢查。

1.5  malloc()到底從哪里得到了內存空間？

答案是從堆里面取得空間。也就是說函數返回的指針是指向堆里面的1塊內存。操作系統中有1個記錄空閑內存地址的鏈表。當操作系統收到程序的申請時，就會遍歷該鏈表，然后就尋覓第1個空間大于所申請空間的堆結點，然后就將該結點從空閑結點鏈表中刪除，并將該結點的空間分配給程序。

2.1 C++中，用new和delete動態創建和釋放數組或單個對象。

動態創建對象時，只需指定其數據類型，而沒必要為該對象命名，new表達式返回指向該新創建對象的指針，我們可以通過指針來訪問此對象。
int *pi=new int;
這個new表達式在堆區中分配創建了1個整型對象，并返回此對象的地址，并用該地址初始化指針pi 。

2.2 動態創建對象的初始化

動態創建的對象可以用初始化變量的方式初始化。
int *pi=new int(100); //指針pi所指向的對象初始化為100
string *ps=new string(10,’9’);//*ps 為“9999999999”

如果不提供顯示初始化，對類類型，用該類的默許構造函數初始化；而內置類型的對象則無初始化。
也能夠對動態創建的對象做值初始化：
int *pi=new int( );//初始化為0
int *pi=new int;//pi 指向1個沒有初始化的int
string *ps=new string( );//初始化為空字符串 （對提供了默許構造函數的類類型，沒有必要對其對象進行值初始化）

2.3 撤消動態創建的對象

delete表達式釋放指針指向的地址空間。
delete pi ;// 釋放單個對象
delete [ ]pi;//釋放數組
如果指針指向的不是new分配的內存地址，則使用delete是不合法的。

2.4 在delete以后，重設指針的值

delete p; //履行完該語句后，p變成了不肯定的指針，在很多機器上，雖然p值沒有明肯定義，但依然寄存了它之前所指對象的地址，然后p所指向的內存已被釋放了，所以p不再有效。此時，該指針變成了懸垂指針（懸垂指針指向曾寄存對象的內存，但該對象已不存在了）。懸垂指針常常致使程序毛病，而且很難檢測出來。
1旦刪除指針所指的對象，立行將指針置為0，這樣就非常清楚的指明指針不再指向任何對象。（零值指針：int *ip=0;）

2.5 辨別零值指針和NULL指針

零值指針，是值是0的指針，可以是任何1種指針類型，可以是通用變體類型void*也能夠是char*，int*等等。
空指針，其實空指針只是1種編程概念，就如1個容器可能有空和非空兩種基本狀態，而在非空時可能里面存儲了1個數值是0，因此空指針是人為認為的指針不提供任何地址訊息。

2.6 new分配失敗時，返回甚么？

1993年前，c++1直要求在內存分配失敗時operator   new要返回0，現在則是要求operator   new拋出std::bad_alloc異常。很多c++程序是在編譯器開始支持新規范前寫的。c++標準委員會不想放棄那些已有的遵守返回0規范的代碼，所以他們提供了另外情勢的operator   new(和operator   new[])以繼續提供返回0功能。這些情勢被稱為“無拋出”，由于他們沒用過1個throw，而是在使用new的入口點采取了no throw對象: 
class   widget   {   ...   };

widget   *pw1   =   new   widget;//   分配失敗拋出std::bad_alloc  

if   (pw1   ==   0)   ... //   這個檢查1定失敗

widget   *pw2   =   new   (nothrow)   widget;   //   若分配失敗返回0

if   (pw2   ==   0)   ... //   這個檢查可能會成功

3. malloc和new的區分

3.1 new 返回指定類型的指針，并且可以自動計算所需要大小。
比如： 　　
1) int *p; 　　
p = new int; //返回類型為int* 類型(整數型指針)，分配大小為 sizeof(int); 　　
或： 　　
int* parr; 　　
parr = new int [100]; //返回類型為 int* 類型(整數型指針)，分配大小為 sizeof(int) * 100; 　　
2) 而 malloc 則必須要由我們計算字節數，并且在返回后強行轉換為實際類型的指針。 　　
int* p; 　　
p = (int *) malloc (sizeof(int)*128);//分配128個（可根據實際需要替換該數值）整型存儲單元，并將這128個連續的整型存儲單元的首地址存儲到指針變量p中  
double *pd=(double *) malloc (sizeof(double)*12);//分配12個double型存儲單元，并將首地址存儲到指針變量pd中

3.2 malloc 只管分配內存，其實不能對所得的內存進行初始化，所以得到的1片新內存中，其值將是隨機的。
除分配及最后釋放的方法不1樣之外，通過malloc或new得到指針，在其它操作上保持1致。

4.有了malloc/free為何還要new/delete？

1) malloc與free是C++/C語言的標準庫函數，new/delete是C++的運算符。它們都可用于申請動態內存和釋放內存。
2) 對非內部數據類型的對象而言，光用maloc/free沒法滿足動態對象的要求。對象在創建的同時要自動履行構造函數，對象在滅亡之前要自動履行析構函數。由于malloc/free是庫函數而不是運算符，不在編譯器控制權限以內，不能夠把履行構造函數和析構函數的任務強加于malloc/free。
因此C++語言需要1個能完成動態內存分配和初始化工作的運算符new，和1個能完成清算與釋放內存工作的運算符delete。注意new/delete不是庫函數。
我們不要企圖用malloc/free來完成動態對象的內存管理，應當用new/delete。由于內部數據類型的“對象”沒有構造與析構的進程，對它們而言malloc/free和new/delete是等價的。
3) 既然new/delete的功能完全覆蓋了malloc/free，為何C++不把malloc/free淘汰出局呢？這是由于C++程序常常要調用C函數，而C程序只能用malloc/free管理動態內存。
如果用free釋放“new創建的動態對象”，那末該對象因沒法履行析構函數而可能致使程序出錯。如果用delete釋放“malloc申請的動態內存”，結果也會致使程序出錯，但是該程序的可讀性很差。所以new/delete必須配對使用，malloc/free也1樣。

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