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new、delete对比malloc、free

1、new / delete 与 malloc / free的异同​

相同点

  • 都可用于内存的动态申请和释放

不同点

  • 前者是C++运算符，后者是C/C++语言标准库函数
  • new自动计算要分配的空间大小，malloc需要手工计算
  • new是类型安全的，malloc不是。例如：
int *p = new float[2]; //编译错误
int *p = (int*)malloc(2 * sizeof(double));//编译无错误
  • new调用名为operator new的标准库函数分配足够空间并调用相关对象的构造函数，delete对指针所指对象运行适当的析构函数；然后通过调用名为operator delete的标准库函数释放该对象所用内存。后者均没有相关调用
  • 后者需要库文件支持，前者不用
  • new是封装了malloc，直接free不会报错，但是这只是释放内存，而不会析构对象

2、new和delete是如何实现的？​

  • new的实现过程是：首先调用名为operator new的标准库函数，分配足够大的原始为类型化的内存，以保存指定类型的一个对象；接下来运行该类型的一个构造函数，用指定初始化构造对象；最后返回指向新分配并构造后的的对象的指针

  • delete的实现过程：对指针指向的对象运行适当的析构函数；然后通过调用名为operator delete的标准库函数释放该对象所用内存

3、malloc和new的区别？​

  • malloc和free是标准库函数，支持覆盖；new和delete是运算符，支持重载。

  • malloc仅仅分配内存空间，free仅仅回收空间，不具备调用构造函数和析构函数功能，用malloc分配空间存储类的对象存在风险；new和delete除了分配回收功能外，还会调用构造函数和析构函数。

  • malloc和free返回的是void类型指针（必须进行类型转换），new和delete返回的是具体类型指针。

4、既然有了malloc/free，C++中为什么还需要new/delete呢？直接用malloc/free不好吗？​

  • malloc/free和new/delete都是用来申请内存和回收内存的。

  • 在对非基本数据类型的对象使用的时候，对象创建的时候还需要执行构造函数，销毁的时候要执行析构函数。而malloc/free是库函数，是已经编译的代码，所以不能把构造函数和析构函数的功能强加给malloc/free，所以new/delete是必不可少的。

5、被free回收的内存是立即返还给操作系统吗？​

不是的，被free回收的内存会首先被ptmalloc使用双链表保存起来，当用户下一次申请内存的时候，会尝试从这些内存中寻找合适的返回。这样就避免了频繁的系统调用，占用过多的系统资源。同时ptmalloc也会尝试对小块内存进行合并，避免过多的内存碎片。