new/delete与malloc/free的区别小结

在C++中，申请动态内存与释放动态内存，用new/delete与malloc/free都可以；而且它们的存储方式相同，new/malloc动态申请的内存都位于堆中，无法被操作系统自动回收，需要对应的delete/free来释放空间。此外，对于一般的数据类型，如int、char，它们的效果是一样的。

malloc/free是C/C++语言的标准库函数，在C语言中需要头文件<stdlib,h>的支持；new/delete是C++的运算符。对于类的对象而言，malloc、free无法满足动态对象的要求。在对象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，而malloc/free不在编译器控制权限之内，无法执行构造函数和析构函数。

具体而言，new/delete与malloc/free的区别主要表现在以下几个方面：

(1)new能够自动计算需要分配的内存空间，而malloc需要手工计算字节数。例如，int* p1=new int[2] , int* p2=malloc(2*sizeof(int))。

(2)new/delete直接带具体类型的指针，malloc/free返回void类型的指针。

(3)new是类型安全的，而malloc不是。例如，int* p=new float[2]，编译时就会报错；而int* p=malloc(2*sizeof(float))，编译时编译器就无法指出错误来。

(4)new一般由两步构成，分别是new操作和构造。new操作对应于malloc，但new操作可以重载，可以自定义内存分配策略，不做内存分配，甚至分配到费内存设备上，而malloc不可以。

(5)new将调用构造函数，而malloc不能；delete将调用析构函数，而free不能。

(6)malloc/free需要库文件stdlib.h支持，new/delete则不需要库文件支持。

程序示例如下：

#include "stdafx.h"
#include <iostream>
using namespace std;
class A
{
	int i;
public:
	A()
	{
		cout<<"A is here!"<<endl;
	}
	~A()
	{
		cout<<"A is dead!"<<endl;
	}
};

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	A* pA=new A;
	delete pA;

	system("pause");
	return 0;
}

此外，需要注意的是：有内存的申请，就必需要有内存的释放，否则就会出现内存泄露的问题，故new/delete、malloc/free必需配对使用。而且，delete或free被调用后，内存不会立即回收，指针也不会指向空，delete或free仅仅是告诉操作系统，这一块内存被释放了，可以被用做其它用途。由于没有重新对这块内存进行写操作，所以内存中的变量数值并没有发生变化，出现野指针的情况(关于野指针的内容，参见博客 http://blog.csdn.net/r77683962/article/details/8189082)。因此，释放完内存后，应该将指针指向置为NULL。
程序示例如下：

#include "stdafx.h"
#include <string>
#include <iostream>
using namespace std;

void TestDelete()
{
	char *str=new char[100];
	strcpy(str,"Hello");
	delete str;
	
	if(str != NULL)
	{
		strcpy(str,"World");
		cout<<str<<endl;
	}
}
int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
	TestDelete();

	system("pause");
	return 0;
}

程序运行的结果如下，但运行时会出现中断。



通过上例可知，delete/free调用后，内存其实并没有立即释放，而且指针本身指向的仍然是这块内存区域，所以在delete/free调用后，还需要将指向该内存的指针置为NULL，防止出现野指针。

最后说一下，既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free，为什么在C++中没有取消掉malloc/free呢？其实，由于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，所以仍然保留了malloc/free。