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malloc和new的区别

zhangyujsj
 zhangyujsj
发布于 2014/09/14 11:51
字数 4218
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1. malloc()函数
1.1 malloc的全称是memory allocation,中文叫动态内存分配。
原型:extern void *malloc(unsigned int num_bytes);
说明:分配长度为num_bytes字节的内存块。如果分配成功则返回指向被分配内存的指针,分配失败返回空指针NULL。当内存不再使用时,应使用free()函数将内存块释放。

1.2 void *malloc(int size);
说明:malloc 向系统申请分配指定size个字节的内存空间,返回类型是 void* 类型。void* 表示未确定类型的指针。C,C++规定,void* 类型可以强制转换为任何其它类型的指针。   
备注:void* 表示未确定类型的指针,更明确的说是指申请内存空间时还不知道用户是用这段空间来存储什么类型的数据(比如是char还是int或者...)

1.3 free
void free(void *FirstByte): 该函数是将之前用malloc分配的空间还给程序或者是操作系统,也就是释放了这块内存,让它重新得到自由。

1.4注意事项
1)申请了内存空间后,必须检查是否分配成功
2)当不需要再使用申请的内存时,记得释放;释放后应该把指向这块内存的指针指向NULL,防止程序后面不小心使用了它。
3)这两个函数应该是配对。如果申请后不释放就是内存泄露;如果无故释放那就是什么也没有做。释放只能一次,如果释放两次及两次以上会出现错误(释放空指针例外,释放空指针其实也等于啥也没做,所以释放空指针释放多少次都没有问题)。
4)虽然malloc()函数的类型是(void *),任何类型的指针都可以转换成(void *),但是最好还是在前面进行强制类型转换,因为这样可以躲过一些编译器的检查。

1.5  malloc()到底从哪里得到了内存空间?
答案是从堆里面获得空间。也就是说函数返回的指针是指向堆里面的一块内存。操作系统 中有一个记录空闲内存地址的链表。当操作系统收到程序的申请时,就会遍历该链表,然后就寻找第一个空间大于所申请空间的堆结点,然后就将该结点从空闲结点 链表中删除,并将该结点的空间分配给程序。

2. new运算符

2.1 C++中,用new和delete动态创建和释放数组或单个对象

动态创建对象时,只需指定其数据类型,而不必为该对象命名,new表达式返回指向该新创建对象的指针,我们可以通过指针来访问此对象
int *pi=new int;
这个new表达式在堆区中分配创建了一个整型对象,并返回此对象的地址,并用该地址初始化指针pi 。

2.2 动态创建对象的初始化

动态创建的对象可以用初始化变量的方式初始化。
int *pi=new int(100); //指针pi所指向的对象初始化为100
string *ps=new string(10,’9’);//*ps 为“9999999999”

如果不提供显示初始化,对于类类型,用该类的默认构造函数初始化;而内置类型的对象则无初始化
也可以对动态创建的对象做值初始化:
int *pi=new int( );//初始化为0
int *pi=new int;//pi 指向一个没有初始化的int
string *ps=new string( );//初始化为空字符串 (对于提供了默认构造函数的类类型,没有必要对其对象进行值初始化)

2.3 撤销动态创建的对象

delete表达式释放指针指向的地址空间。
delete pi ;// 释放单个对象
delete [ ]pi;//释放数组
如果指针指向的不是new分配的内存地址,则使用delete是不合法的。

2.4 在delete之后,重设指针的值

delete p; //执行完该语句后,p变成了不确定的指针,在很多机器上,尽管p值没有明确定义,但仍然存放了它之前所指对象的地址,然后p所指向的内存已经被释放了, 所以p不再有效。此时,该指针变成了悬垂指针(悬垂指针指向曾经存放对象的内存,但该对象已经不存在了)。悬垂指针往往导致程序错误,而且很难检测出来。
一旦删除了指针所指的对象,立即将指针置为0,这样就非常清楚的指明指针不再指向任何对象。(零值指针:int *ip=0;)

2.5 区分零值指针和NULL指针

零值指针,是值是0的指针,可以是任何一种指针类型,可以是通用变体类型void*也可以是char*,int*等等。
空指针,其实空指针只是一种编程概念,就如一个容器可能有空和非空两种基本状态,而在非空时可能里面存储了一个数值是0,因此空指针是人为认为的指针不提供任何地址讯息。参考:http://www.cnblogs.com/fly1988happy/archive/2012/04/16/2452021.html

2.6 new分配失败时,返回什么?

1993年前,c++一直要求在内存分配失败时operator   new要返回0,现在则是要求operator   new抛出std::bad_alloc异常。 很多c++程序是在编译器开始支持新规范前写的。c++标准委员会不想放弃那些已有的遵循返回0规范的代码,所以他们提供了另外形式的 operator   new(以及operator   new[])以继续提供返回0功能。这些形式被称为“无抛出”,因为他们没用过一个throw,而是在使用new的入口点采用了nothrow对象:
class   widget   {   ...   };

widget   *pw1   =   new   widget;//   分配失败抛出std::bad_alloc  

if   (pw1   ==   0)   ... //   这个检查一定失败

widget   *pw2   =   new   (nothrow)   widget;   //   若分配失败返回0

if   (pw2   ==   0)   ... //   这个检查可能会成功

3. malloc和new的区别

3.1 new 返回指定类型的指针,并且可以自动计算所需要大小。
比如:   
1) int *p;   
p = new int; //返回类型为int* 类型(整数型指针),分配大小为 sizeof(int);   
或:   
int* parr;   
parr = new int [100]; //返回类型为 int* 类型(整数型指针),分配大小为 sizeof(int) * 100;   
2) 而 malloc 则必须要由我们计算字节数,并且在返回后强行转换为实际类型的指针。   
int* p;   
p = (int *) malloc (sizeof(int)*128);//分配128个(可根据实际需要替换该数值)整型存储单元,并将这128个连续的整型存储单元的首地址存储到指针变量p中 
double *pd=(double *) malloc (sizeof(double)*12);//分配12个double型存储单元,并将首地址存储到指针变量pd中

3.2 malloc 只管分配内存,并不能对所得的内存进行初始化所以得到的一片新内存中,其值将是随机的
除了分配及最后释放的方法不一样以外,通过malloc或new得到指针,在其它操作上保持一致。

4.有了malloc/free为什么还要new/delete?

1) malloc与free是C++/C语言的标准库函数,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。
2) 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。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。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。注意new/delete不是库函数。
我们不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理,应该用new/delete。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。
3) 既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free,为什么C++不把malloc/free淘汰出局呢?这是因为C++程序经常要调用C函数,而C程序只能用malloc/free管理动态内存。
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”, 结果也会导致程序出错,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。



再转载一个http://blog.csdn.net/gc315630/article/details/5833554

1,malloc与free是C++/C语言的标准库函数,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。


2,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。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。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。


3,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,以一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。


4,C++程序经常要调用C函数,而C程序只能用malloc/free管理动态内存

new 是个操作符,和什么"+","-","="...有一样的地位.
malloc是个分配内存的函数,供你调用的.


new是保留字,不需要头文件支持.
malloc需要头文件库函数支持.

new 建立的是一个对象,
malloc分配的是一块内存.

free()到底释放了什么简而言之:
new      是一个操作符,可以重载   
malloc 是一个函数,可以覆盖   
new      初始化对象,调用对象的构造函数,对应的delete调用相应的析构函数   
malloc 仅仅分配内存,free仅仅回收内存

   这个问题比较简单,其实我是想和第二大部分的题目相呼应而已!哈哈!free()释放的是指针指向的内存!注意!释放的是内存,不是指针!这点非常非常重 要!指针是一个变量,只有程序结束时才被销毁。释放了内存空间后,原来指向这块空间的指针还是存在!只不过现在指针指向的内容的垃圾,是未定义的,所以说 是垃圾。因此,前面我已经说过了,释放内存后把指针指向NULL,防止指针在后面不小心又被解引用了。非常重要啊这一点

new建立的对象你可以把它当成一个普通的对象,用成员函数访问,不要直接访问它的地址空间
malloc分配的是一块内存区域,就用指针访问好了,而且还可以在里面移动指针.

在进行C/C++编程开发时,经常会遇到malloc/free 与 new/delete 这两对操作,主要功能就是可以在程序运行过程中动态的申请、释放内存,从而达到对内存的操作。但是这两对操作是有区别的,不能交叉搭配使用:即不能 free掉new来的内存,也不能delete掉malloc来的内存空间。虽然有时候可以delete掉malloc来的内存,或者free掉new来 的内存,但是通常情况下会给程序带来不可预知的错误,相信这不是编程人员所希望看到的。要养成一个良好的习惯就是严格的配对使用:只用free来释放 malloc的内存空间、只用delete来释放new来的内存空间。

     这两对操作的区别:

     1、malloc/free是C/C++中的方法(函数),new/delete是C++中的操作符。

     2、malloc申请的是heap区的内存空间,而new则是申请的free store区的内存空间。

     3、使用free之前要判断,使其free的指针是!NULL的,使用delete则无须判断。

     4、free掉的内存是该指针指向的一段内存空间,里面应该是空的。而delete掉的内存是里面确实存有

          数据或者对象的。

      5、一下举例说明其区别:

    malloc和free(及其变体)会产生问题的原因在于它们太简单:他们不知道构造函数和析构函数。

假设用两种方法给一个包含10个string对象的数组分配空间,一个用malloc,另一个用new:

  

string *stringarray1 =
static_cast<string*>(malloc(10 * sizeof(string)));

string *stringarray2 = new string[10];

其 结果是,stringarray1确实指向的是可以容纳10个string对象的足够空间,但内存里并没有创建这些对象。而且,如果你不从这种晦涩的语法 怪圈(详见条款m4和m8的描述)里跳出来的话,你没有办法来初始化数组里的对象。换句话说,stringarray1其实一点用也没有。相 反,stringarray2指向的是一个包含10个完全构造好的string对象的数组,每个对象可以在任何读取string的操作里安全使用。

假设你想了个怪招对stringarray1数组里的对象进行了初始化,那么在你后面的程序里你一定会这么做:


free(stringarray1);
delete [] stringarray2;// 参见条款5:这里为什么要加上个"[]"

调 用free将会释放stringarray1指向的内存,但内存里的string对象不会调用析构函数。如果string对象象一般情况那样,自己已经分 配了内存,那这些内存将会全部丢失。相反,当对stringarray2调用delete时,数组里的每个对象都会在内存释放前调用析构函数。

既然new和delete可以这么有效地与构造函数和析构函数交互,选用它们是显然的。

把 new和delete与malloc和free混在一起用也是个坏想法。对一个用new获取来的指针调用free,或者对一个用malloc获取来的指针 调用delete,其后果是不可预测的。大家都知道“不可预测”的意思:它可能在开发阶段工作良好,在测试阶段工作良好,但也可能会最后在你最重要的客户 的脸上爆炸。

new/delete和malloc/free的不兼容性常常会导致一些严重的复杂性问题。举个例子,<string.h>里通常有个strdup函数,它得到一个char*字符串然后返回其拷贝:


char * strdup(const char *ps); // 返回ps所指的拷贝
在 有些地方,c和c++用的是同一个strdup版本,所以函数内部是用malloc分配内存。这样的话,一些不知情的c++程序员会在调用strdup后 忽视了必须对strdup返回的指针进行free操作。为了防止这一情况,有些地方会专门为c++重写strdup,并在函数内部调用了new,这就要求 其调用者记得最后用delete。你可以想象,这会导致多么严重的移植性问题,因为代码中strdup以不同的形式在不同的地方之间颠来倒去。

c++ 程序员和c程序员一样对代码重用十分感兴趣。大家都知道,有大量基于malloc和free写成的代码构成的c库都非常值得重用。在利用这些库时,最好是 你不用负责去free掉由库自己malloc的内存,并且/或者,你不用去malloc库自己会free掉的内存,这样就太好了。其实,在c++程序里使 用malloc和free没有错,只要保证用malloc得到的指针用free,或者用new得到的指针最后用delete来操作就可以了。千万别马虎地 把new和free或malloc和delete混起来用,那只会自找麻烦。

既然malloc和free对构造函数和析构函数一无所知,把malloc/free和new/delete混起来用又象嘈杂拥挤的晚会那样难以控制,那么,你最好就什么时候都一心一意地使用new和delete吧

本文转载自:http://www.cnblogs.com/fly1988happy/archive/2012/04/26/2470542.html

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