关于malloc和new区别的讨论

​ 在C++中，内存动态分配可以通过两种方式实现：使用C语言的malloc函数或C++的new运算符。尽管它们都用于分配内存，但在使用方法、功能和内存管理等方面存在显著差异。以下是对两者的简略比较：

1.malloc 和 free

​ 首先两者的回收内存的关键字不同，先来说malloc 和 free这一组。

用法：

• malloc 是一个C库函数，用于分配指定字节数的内存。
• free 是一个C库函数，用于释放之前通过malloc分配的内存。

语法：

void *malloc(int size); // malloc的函数声明

#include <cstdlib> // 在Cpp中
#include <stdlib.h>// 在C中

int* array = (int*)malloc(10 * sizeof(int)); // 分配一个长度为10的整形数组
free(array); // 释放内存

​ 由于malloc在函数声明时返回值为void*，所以当我们在使用malloc一般会将其强制类型转化，并且在使用时要标名申请内存的大小。

特点:

• 返回void*类型的指针，需要手动进行类型转换。
• 不会调用构造函数或析构函数（C++中的对象初始化和清理需要手动处理）。
• 分配的内存未初始化，内容为未定义。
• 主要用于C语言中，在C++中使用malloc可能会丢失C++语言提供的某些特性。

2.new 和 delete

用法：

• new 是C++中的运算符，用于分配并初始化内存。
• delete 是C++中的运算符，用于释放内存并调用对象的析构函数。

语法：

#include <iostream>

int* array = new int[10]{0}; // 分配一个长度为10的整形数组，并且初始化为0
delete[] array; // 释放内存

​ 使用new来分配空间，可以初始化变量。

特点:

• 不需要进行类型转换，直接返回指定类型的指针。
• 自动调用对象的构造函数，确保对象初始化。
• 与之对应的delete运算符会自动调用析构函数，完成对象清理。
• 内存分配和释放方式与C++的面向对象特性兼容。

3.区别总结

1. 类型安全性:
   • malloc 返回void*，需要手动类型转换，可能导致类型不安全。
   • new 不需要类型转换，直接返回对象类型的指针，类型安全。
2. 初始化和清理:
   • malloc 只分配内存，不调用构造函数，不负责初始化。
   • new 负责调用构造函数，进行对象初始化。
   • free 只释放内存，不调用析构函数，不进行对象清理。（ 如指针指向的空间会被释放，但是指针本身不会被释放 ，只有当程序结束时才会释放）
   • delete 会调用析构函数，负责对象清理。
3. 异常处理:
   • malloc 如果分配失败，返回NULL，需要手动检查。
   • new 如果分配失败，抛出std::bad_alloc异常。
4. 适用场景:
   • malloc 适用于C语言，或需要与C代码互操作的场景。
   • new 适用于C++中的对象动态分配，更符合C++的面向对象特性。