C語言中new與malloc的區(qū)別詳解

更新時間：2023年10月30日 11:29:49 作者：大慶指針

這篇文章主要介紹了C語言中new與malloc的區(qū)別詳解,new是運算符,可以用于動態(tài)分配,如果想要撤銷內(nèi)存使用delete,new運算符使用的一般格式為new類型,用new分配數(shù)組空間時不能指定初值,需要的朋友可以參考下

1.new的定義

new是運算符，可以用于動態(tài)分配。如果想要撤銷內(nèi)存使用delete。new運算符使用的一般格式為new類型，用new分配數(shù)組空間時不能指定初值。如果由于內(nèi)存不足等原因而無法正常分配空間，則new會返回一個空指針NULL，用戶可以根據(jù)該指針的值判斷分配空間是否成功。一般來說，使用new申請空間時，是從系統(tǒng)的“堆”（heap）中分配空間，申請所得的空間的位置時根據(jù)當時的內(nèi)存的實際使用情況決定的。但是，在某些特殊情況下，可能需要在程序員指定的特定內(nèi)存創(chuàng)建對象，這就是所謂的“定位放置new”（placement new）操作。例如：

int *p=new int(6);

2.malloc的定義

malloc的全稱是memory allocation，中文叫動態(tài)內(nèi)存分配，用于申請一塊連續(xù)的指定大小的內(nèi)存塊區(qū)域以void*類型返回分配的內(nèi)存區(qū)域地址，當無法知道內(nèi)存具體位置的時候，想要綁定真正的內(nèi)存空間，就需要用到動態(tài)的分配內(nèi)存，且分配的大小就是程序要求的大小。（來源百度百科）

void *malloc(int size);

3.new與malloc的區(qū)別

3.1屬性方面

new是關鍵字，需要編譯器支持；malloc是庫函數(shù)，需要頭文件支持。

3.2參數(shù)方面

new申請內(nèi)存無需指定內(nèi)存大小，編譯器會根據(jù)類型信息自行計算。除此之外，new會調(diào)用構造函數(shù)。

int* p=new int;//分配大小為sizeof(int)的空間
int* p=new int（6）;//分配大小為sizeof(int)的空間，并且初始化為6

malloc必須由我們計算需要申請的字節(jié)數(shù)，需要顯式指出所需內(nèi)存的尺寸，并且返回后強行轉換為實際類型的指針。而且malloc只管分配內(nèi)存，并不能對所得的內(nèi)存進行初始化，所以得到的一片新內(nèi)存中，其值是隨機的。

int* p=(int)malloc(sizeof(int)100);//分配可以放下100個int的內(nèi)存空間

3.3處理數(shù)組方面

new有處理數(shù)組的new[]，使用new[]分配的內(nèi)存必須使用delete[]進行釋放。

int* ptr=new int[100];//分配100個int的內(nèi)存空間

malloc要想動態(tài)分配一個數(shù)組的內(nèi)存，需要我們手動定義數(shù)組的大小。使用malloc分配內(nèi)存必須使用free來釋放內(nèi)存。

int* p=(int)malloc(sizeof(int)100);//分配可以放下100個int的內(nèi)存空間

3.4返回類型

new分配成功返回的是對象類型指針，與對象嚴格匹配，無類型轉換，所以new是符合類型安全性操作符；malloc返回值類型是void*，一般需要接強制類型轉換成我們需要的類型。

3.5分配失敗方面

new內(nèi)存分配失敗的時候，拋出bad_ alloc異常；malloc分配內(nèi)存失敗時返回NULL。

3.6自定義類型方面

new會先調(diào)用operator new函數(shù)，申請足夠的內(nèi)存，然后調(diào)用類型的構造函數(shù)，初始化成員變量，最后返回自定義類型指針。delete先調(diào)用析構函數(shù)，然后調(diào)用operator delete函數(shù)釋放內(nèi)存。 malloc是庫函數(shù)，只能動態(tài)地申請和釋放內(nèi)存，無法強制要求其做自定義類型對象構造和析構函數(shù)。

3.7重載方面

new可以重載，malloc不可以重載。 opeartor new /operator delete可以被重載。標準庫是定義了operator new函數(shù)和operator delete函數(shù)的8個重載版本，如下圖所示：

//這些版本可能拋出異常 
void * operator new(size_t); 
void * operator new[](size_t); 
void * operator delete (void * )noexcept; 
void * operator delete[](void *0）noexcept; 
//這些版本承諾不拋出異常 
void * operator new(size_t ,nothrow_t&) noexcept; 
void * operator new[](size_t, nothrow_t& ); 
void * operator delete (void *,nothrow_t& )noexcept; 
void * operator delete[](void *0,nothrow_t& ）noexcept;

我們可以自定義上面函數(shù)版本中的任意一個，前提是自定義版本必須位于全局作用域或者類作用域中。

3.8內(nèi)存區(qū)域方面

new在自由儲存區(qū)分配內(nèi)存，malloc在堆上分配內(nèi)存。自由存儲區(qū)（free store）是C++中通過new和delete動態(tài)分配和釋放對象的抽象概念，通過new來申請的內(nèi)存區(qū)域可稱為自由存儲區(qū)，通過delete歸還內(nèi)存。特別的，new甚至可以不為對象分配內(nèi)存，定位new的功能可以做到這一點：

new (place_address) type

堆（heap）C語言和操作系統(tǒng)的術語，堆是操作系統(tǒng)所維護的一塊特殊內(nèi)存，它提供了動態(tài)分配的功能，當運行程序調(diào)用malloc()時就會從中分配，調(diào)用free()歸還內(nèi)存。一般情況下，所有的C++編譯器默認使用堆來實現(xiàn)自由存儲，運算符new和delete內(nèi)部默認是使用malloc和free的方式來被實現(xiàn)。

3.9內(nèi)存泄漏方面

內(nèi)存泄漏對于new和malloc都能檢測出來，new可以明確指出是哪個文件的哪一行，但是malloc不可以明確指出是哪個文件的哪一行。

3.10效率方面

new是關鍵字，malloc是庫函數(shù)，new的效率高于malloc。 new和malloc都可用于申請動態(tài)內(nèi)存和釋放內(nèi)存。對于非內(nèi)部數(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)行構造函數(shù)，對象在消亡之前要自動執(zhí)行析構函數(shù)。由于malloc/free是庫函數(shù)而不是運算符，不在編譯器控制權限之內(nèi)，不能夠把執(zhí)行構造函數(shù)和析構函數(shù)的任務強加于malloc/free。 C++語言需要一個能完成動態(tài)內(nèi)存分配和初始化工作的運算符new，以及一個能完成清理與釋放內(nèi)存工作的運算符delete。所以說new的效率高于malloc。