嵌入式刷题(day2 new delete 和malloc free的区别)

(文章目录)

前言

本篇文章我们来讲解一下new delete 和malloc free的区别，这个区别在许多面试题中也会经常问到，那么我们就具体的来看看他们有什么不同吧。

一、区别

new 和 delete 是 C++ 中的运算符，用于动态分配和释放内存空间，而 malloc 和 free 是 C 语言中的函数，用于同样的目的。下面是它们之间的区别：

1.类型安全性：new 和 delete 是类型安全的，它们会自动进行对象的构造和析构函数的调用，确保正确的内存管理。而 malloc 和 free 是无类型的，它们只是返回一个指向 void 类型的指针，需要手动处理对象的构造和析构。

2.运算符 vs 函数：new 和 delete 是 C++ 中的运算符，使用起来更像是语言的一部分，而 malloc 和 free 是 C 语言中的函数。

3.内存分配相关信息：new 和 delete 可以根据对象类型的信息来进行合适的内存分配，包括对象大小和构造函数等。而 malloc 和 free 只是根据指定的字节数进行内存分配和释放，并不知道对象的具体类型和构造要求。

4.重载：new 和 delete 运算符可以重载，可以通过自定义的 new 和 delete 运算符实现特定的内存管理行为。但是 malloc 和 free 无法重载。

5.异常处理：对于 new 操作符，当内存分配失败时，可以抛出 std::bad_alloc 异常。而 malloc 在分配失败时，返回 NULL 指针，需要手动检查返回值来处理内存分配失败的情况。

总体上，new 和 delete 是 C++ 提供的更高级别、更安全和更方便的内存管理机制，尤其在处理类对象时更加方便。而 malloc 和 free 则是在 C 语言中使用的较低级别的内存管理函数，更适合在 C 代码中使用。在 C++ 中，推荐使用 new 和 delete 来进行动态内存的分配和释放。

二、动态申请类成员变量的区别

当使用 new 运算符来申请一个类对象的内存时，会自动调用类的构造函数来初始化对象。当使用 delete 运算符释放该对象的内存时，会自动调用类的析构函数来进行对象资源的清理。

例如，考虑以下类的定义：

class MyClass {
public:
    MyClass() {
        std::cout << "Constructor called." << std::endl;
    }

    ~MyClass() {
        std::cout << "Destructor called." << std::endl;
    }
};

使用 new 运算符来创建 MyClass 对象：

MyClass* obj = new MyClass();

这将自动调用 MyClass 的构造函数，并输出 “Constructor called.”。

使用 delete 运算符释放对象的内存：

delete obj;

这将自动调用 MyClass 的析构函数，并输出 “Destructor called.”。

可见，new 运算符和 delete 运算符对于类对象的内存管理会自动调用构造函数和析构函数，确保对象的正确初始化和资源释放。

相比之下，malloc 和 free 函数是 C 语言提供的，不会自动调用对象的构造函数和析构函数。它们只是分配和释放指定字节数的内存空间，并不关心内存中存储的是什么类型的对象。

因此，如果使用 malloc 来分配内存用于类对象，需要手动调用构造函数来初始化对象，并在释放内存之前手动调用析构函数来进行资源清理。

下面是使用 malloc 和 free 对象的示例：

MyClass* obj = static_cast<MyClass*>(malloc(sizeof(MyClass)));  // 使用 malloc 分配内存
new (obj) MyClass();  // 手动调用构造函数初始化对象

// 使用对象

obj->~MyClass();  // 手动调用析构函数清理资源
free(obj);  // 释放对象的内存

可以看到，在使用 malloc 和 free 的情况下，需要手动调用构造函数和析构函数，来确保对象的正确初始化和资源释放。而使用 new 和 delete 运算符则可以自动处理这些操作，更加方便和安全。

总结

本篇文章就讲解到这里，希望大家可以好好理解他们之间的区别。