一般來說，在C/C++的面試時，對于new/delete和malloc/free這兩對的使用和區(qū)別經(jīng)常被考查到，如果這種基礎(chǔ)的問題都答不上來，估計很難過面試了。本文即是對new/delete和malloc/free這兩對的使用和區(qū)別較為簡單的分析一下，供大家參考。

一、new和delete

new和delete是C++的運算符，用于動態(tài)分配內(nèi)存和釋放內(nèi)存。

1.new表達式

標準庫定義了operator new函數(shù)的幾個重載版本，沒有使用noexcept說明的版本在內(nèi)存分配失敗時可能會拋出bad_alloc異常，而使用了的不會拋出異常。

void* operator new ( size_t ); 
void* operator new[]( size_t );  
void* operator new ( size_t , const nothrow_t& ) noexcept; 
void* operator new[]( size_t , const nothrow_t& ) noexcept;

當我們使用new表達式時，實際執(zhí)行了三步操作：

①.new表達式調(diào)用上面的operator new（或者operator new[]）的標準庫函數(shù)，函數(shù)分配一塊足夠大的、原始的、未命名的內(nèi)存空間以便存儲特定類型的對象（或者對象的數(shù)組）。
②.編譯器運行相應的構(gòu)造函數(shù)以構(gòu)造這些對象，并為其傳入初始值。
③.對象被分配了空間并構(gòu)造完成，返回一個指向該對象的指針。

對于operator new函數(shù)或者operator new[]函數(shù)來說，它的返回類型必須是void*，第一個形參的類型必須是size_t且該形參不能含有默認實參。當編譯器調(diào)用operator new或者operator new[]函數(shù)時，會把存儲指定對象或者指定對象的數(shù)組所需的字節(jié)數(shù)傳給size_t形參。

2.delete表達式

標準庫也定義了operator delete函數(shù)的幾個重載版本，noexcept說明符表示在內(nèi)存分配失敗時返回空指針而不是拋出bad_alloc異常。

void operator delete ( void* ) noexcept; 
void operator delete[]( void* ) noexcept; 
void operator delete ( void* , const nothrow_t& ) noexcept; 
void operator delete[]( void* , const nothrow_t& ) noexcept; 

當我們使用delete表達式時，實際執(zhí)行了兩步操作：

①.對指針所指的對象或者所指的數(shù)組中的元素執(zhí)行對應的析構(gòu)函數(shù)。
②.編譯器調(diào)用operator delete（或者operator delete[]）的標準庫函數(shù)釋放內(nèi)存空間。

對于operator delete函數(shù)或者operator delete[]函數(shù)來說，它們的返回類型必須是void，第一個形參的類型必須是void*。執(zhí)行一條delete表達式將調(diào)用相應的operator函數(shù)，并用指向待釋放內(nèi)存的指針來初始化void*形參。

二、malloc和free

malloc和free是C/C++中的標準庫函數(shù)，也是用于申請動態(tài)內(nèi)存和釋放內(nèi)存。

void* malloc( size_t size ); 
void free( void* ptr ); 

malloc函數(shù)接受一個表示待分配字節(jié)數(shù)的size_t，返回指向分配空間的指針；如果分配失敗，則返回空指針。free函數(shù)接受一個void*，它是malloc返回的指針的副本，free將相關(guān)內(nèi)存返還給系統(tǒng)。注意：malloc函數(shù)并不會調(diào)用構(gòu)造函數(shù)來初始化內(nèi)存，free函數(shù)也不會自動調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。

三、new和malloc、delete和free的區(qū)別

int *p1 = new int;   // 沒有初始化列表， 所以沒有初始化 
int *p2 = new int();  // 空初始化列表， 執(zhí)行zero初始化, 所以初始化為0 
int *p3 = new int(3); // 非空初始化列表， 執(zhí)行值初始化， 所以初始化為3 
// 注：對于沒有構(gòu)造函數(shù)的內(nèi)置類型，new會不會初始化在于有沒有初始列表（空列表“()”也算） 
int *p4 = new int[100];   // 分配大小為sizeof(int)*100; 
 
int *p5 = (int*)malloc(sizeof(int)*128); 
double *p6 = (double*)malloc(sizeof(double)*12); 

new和malloc的區(qū)別：

①.new是一個運算符，malloc()是一個庫函數(shù)。

②.new會調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，而malloc()不會。

③.new返回指定類型的指針，而malloc()返回void*。

④.new會自動計算需要分配的空間，而malloc()需要手工計算字節(jié)數(shù)。

⑤.new可以被重載，而malloc()不能。

delete p1; 
delete [] p2; 
free(p3); 
free(p4);

delete和free的區(qū)別：

①.delete是一個運算符，free()是一個庫函數(shù)。

②.delete會調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，而free()不會。

③.delete可以被重載，而free()不能。

總結(jié)：

malloc和free是C/C++中的標準庫函數(shù)，new和delete是C++的運算符。對于非內(nèi)置數(shù)據(jù)類型的對象而言，光用maloc/free 無法滿足動態(tài)對象的要求。對象在創(chuàng)建的同時要自動執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)， 對象消亡之前要自動執(zhí)行析構(gòu)函數(shù)。由于malloc/free 是庫函數(shù)而不是運算符，不在編譯器控制權(quán)限之內(nèi)，不能夠把執(zhí)行構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)的任務強加malloc/free。

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