C++/C语言的标准库函数与运算符的区别new/delete malloc/free

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。下面来看他们的区别。

一、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。对于非内部数据类型的对象而言，光用malloc/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，不能把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free（注意：即malloc不会执行对象的构造函数，free不会执行对象的析构函数，而new会自动执行构造函数，delete会自动执行析构函数）。

 

运算符是语言自身的特性，它有固定的语义，而且编译器也知道意味着什么。就像 +-*/ 一样，由编译器解释语义，生成相应的代码。 库函数是依赖于库的，没有库就没有它，也就是一定程度上独立于语言的。理论上，编译器不知道也不关心函数的作用，编译器只保证编译函数，以及调用该函数时参数和返回值符合语法，并生成相应 call 函数的代码。但实际中一些高级点的编译器，都会对标准库自带的一些函数进行特别处理。

 

二、在用法上也有所不同

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”。

1、malloc返回值的类型是void *，所以在调用malloc时要显示地进行类型转换，将void * 转换成所需要的指针类型。

 

2、mallo函数本身并不识别要申请的内存是什么类型，它只关心内存的总字节数。

 

函数free的原型如下：

void free( void * memblock );

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对p无论操作多少次都不会出问题。如果p不是NULL指针，那么free对p连续操作两次就会导致程序运行错误。

new/delete的使用要点：

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。

如果new创建对象数组，那么只能使用对象的无参构造函数。例如：

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。

两者区别：

1、new自动计算需要分配的空间，而malloc需要手工计算字节数

2、new是类型安全的，而malloc不是，比如：

• int* p = new float[2]; // 编译时指出错误
• int* p = malloc(2*sizeof(float)); // 编译时无法指出错误

new operator 由两步构成，分别是 operator new 和 construct（构造）

3、operator new对应于malloc，但operator new可以重载，可以自定义内存分配策略，甚至不做内存分配，甚至分配到非内存设备上。而malloc无能为力

4、new将调用constructor（构造函数），而malloc不能；delete将调用destructor（析构函数），而free不能。

5、malloc/free要库文件支持，new/delete不要。

 

本质区别

malloc/free是c/C++语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。

对于用户自定义的对象而言，用malloc/free无法满足动态管理对象的要求。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++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。

 

class Obj
{
    public :
    Obj( ) { cout << “Initialization” << endl; }
    ~ Obj( ) { cout << “Destroy” << endl; }
    void Initialize( ) { cout << “Initialization” << endl; }
    void Destroy( ) { cout << “Destroy” << endl; }
};  

void UseMallocFree( )
{
    Obj * a = (Obj * ) malloc( sizeof ( Obj ) ); // allocate memory
    a -> Initialize(); // initialization
    // …
    a -> Destroy(); // deconstruction
    free(a); // release memory
}  

void UseNewDelete( void )
{
    Obj * a = new Obj;
    // …
    delete a;
}

类Obj的函数Initialize实现了构造函数的功能，函数Destroy实现了析构函数的功能。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“构造”与“析构”。（注意：即malloc不会执行对象的构造函数，free不会执行对象的析构函数，而new会自动执行构造函数，delete会自动执行析构函数）。

所以我们不要用 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。

联系

既然new/delete的功能完全覆盖了malloc /free，为什么C++还保留malloc/free呢？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”，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，malloc/free必须配对使用。

转自：http://blog.sina.com.cn/s/blog_4d3a41f4010116ha.html