new和malloc的区别

Posted 2021-03-23 reflecter

共有10个区别，如表格中所示：

 

1、申请的内存所在位置不同----new在自由存储区，malloc在堆

　　new操作符是  从自由储存区(free store)上  为对象  动态分配  内存空间  ，而malloc函数  从堆上  动态分配  内存空间。

　　附：

　　自由存储区是C++基于new操作符的一个抽象概念。其定义  是  凡是通过new操作符进行内存申请，该内存即为自由存储区。

　　堆  是操作系统的  术语  ，是操作系统所维护的一块特殊内存，用于程序的内存动态分配。在C语言中，使用malloc从堆上分配内存，然后使用free释放已经分配的内存。

　　那么，自由存储区  能否与  堆  等价？ 

　　自由存储区不仅可以是堆，还可以是静态存储区。

　　

　　特殊地，经过重载的new运算符可以不为对象分配内存。

　　

new (place_address)  type

　　place_address为一个指针，代表一块内存地地址。当使用上面这种仅以一个地址调用new操作符时，new操作符不分配任何内存，只是简单地返回指针实参，然后在place_address指定地地址进行对象地初始化工作。

 

2、返回类型的安全性不同 -----new返回完整类型指针，malloc返回void*

　　new操作符内存分配成功时，返回的是对象类型的指针，类型严格与对象严格匹配，无需进行类型转换，故new是符合类型安全性的操作符。

　　malloc内存分配成功时则是返回void*，需要进行强制类型转换成我们需要的类型。

　　另：类型安全很大程度上等价于内存安全，类型安全的代码不会试图分配自己没被授权的内存区域。

 

3、内存分配失败时的返回值----new会抛出异常，malloc返回NULL

　　new内存分配失败时，会抛出bac_alloc异常，它不会返回NULL;  

　　malloc分配内存失败时，则返回NULL。因此，在C语言中习惯在分配内存之后判断是否分配成功。

int *a = (int *) malloc( sizeof(int));
if( NULL == a)
{
    ...
}

...

　　

4、是否需要指定内存块大小----new自动计算，malloc需要显示指出

　　new操作符申请内存分配时无须指定内存块的大小，编译器会根据类型信息自动计算

　　malloc需要显示地指出内存地尺寸，如上的  sizeof(int)

 

5、是否调用构造函数/析构函数----new调用，而malloc不会

　　new操作符来分配对象会经历3个步骤：

　　(1) 调用operator new函数（对于数组是operator new[]）分配一块足够大的、原始的、未命名的内存空间以便存储特定类型的对象

　　(2) 编译器运行相应的构造函数以构造对象，并为其传入初值

　　(3) 对象构造完成后，返回一个指向该对象的指针

 

　　delete操作符释放对象内存经历2个步骤：

　　(1) 调用对象的析构函数

　　(2) 编译器调用operator delete (或 operator delete[])函数来释放内存空间。

 

6、对数组的处理-

　　C++提供了 new[]和delete[]专门来处理数组类型。

　　而至于malloc，它并不知道你在这块内存上要放数组还是啥东西，反正它就给你一块原始的内存，再给你一个内存的地址就完事了。所以在动态分配一个数组的内存，还需要手动指定数组的大小。

 

7、new与malloc是否可以相互调用

　　operator new 或 operator delete 的实现可以基于malloc，而malloc的实现不可以去调用new。

　　下面是编写operator new和operator delete的一种简单方式：

void* operator new(sieze_t size)
{
    void* mem=malloc(size);
    if(NULL != mem)
        reutrn mem;
    else throw bad_alloc();
}

void* operator delete(void* mem)noexcept
{
    free(mem);  
}

 

8、是否可以被重载

　　operator new / operator delete可以被重载。

　　new 和 delete共有8个重载版本：

//这些版本可能抛出异常
void * operator new(size_t);
void * operator new[](size_t);
void * operator delete (void * )noexcept;
void * operator delete[](void *0）noexcept;
//这些版本承诺不抛出异常
void * operator new(size_t ,nothrow_t&) noexcept;
void * operator new[](size_t, nothrow_t& );
void * operator delete (void *,nothrow_t& )noexcept;
void * operator delete[](void *0,nothrow_t& ）noexcept;

　　malloc / free 不允许重载

 

9、能否直观地重新分配内存

　　malloc分配内存之后，如果在使用过程中发现内存不足，可以使用realloc函数进行内存重新分配，以实现内存的扩充。

　　realloc函数先判断当前指针所指的内存是否有足够的连续空间。如果有，原地扩大可分配的内存地址。如果没有，先按照新指定的大小分配空间，将原有数据从头到尾拷贝到新分配的内存区域，最后释放原来的内存区域。

　　new 没有这样直观的配套函数来扩充内存。

 

10、客户处理内存分配不足