面试题：new/delete与malloc/free的区别与联系？

港控/mmm° 2022-12-01 12:21 176阅读 0赞

1.malloc/free为C的标准库函数，函数原型为：

void* malloc(size_t size)//参数代表字节个数

void free(void* pointer)//参数代表内存地址

new、delete则为C++的操作运算符，它调用的分别为赋值运算符重载operator new()和operator delete()；

2.在使用上，malloc/free如下：  
用malloc分别开辟了1个和4个整型大小的空间和并free释放它们;

void func()
    { 
    	//开辟一个空间
    	int* p1=(int*)malloc(sizeof(int));
    	if(p1==NULL)
    	{ 
    		exit(1);
    	}
    	free(p1);
    	
    	//开辟多个空间
    	int*p2=(int*)malloc(sizeof(int)*4);
    	if(p2==NULL)
    	{ 
    		exit(1);
    	}
    	free(p2);
    }

new/delete如下：

void func()
    { 
    
    	//开辟一个空间
    	int* p1=new int(1);
    	
    	delete p1;
    	
    	//开辟多个空间
    	int*p2=new int[4];
    	
    	delete []p2;
    }

由此可知：  
（1）malloc开辟空间类型大小需手动计算，new是由编译器自己计算；  
（2）malloc返回类型为void\*,必须强制类型转换对应类型指针，new则直接返回对应类型指针；  
（3）malloc开辟内存时返回内存地址要检查判空，因为若它可能开辟失败会返回NULL；new则不用判断，因为内存分配失败时，它会抛出异常bac\_alloc,可以使用异常机制；  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoYW5neWk5OTk1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center]

（4）无论释放几个空间大小，free只传递指针，多个对象时delete需加\[\]（原因在第3）；  
3.malloc/free为函数只是开辟空间并释放，new/delete则不仅会开辟空间，并调用构造函数和析构函数进行初始化和清理，如下为new/delete、new\[\]/delete\[\]实现机制：

![在这里插入图片描述][20200827002956395.png_pic_center]  
而new\[\]/delete\[\]则为：  
![在这里插入图片描述][watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L2NoYW5neWk5OTk1_size_16_color_FFFFFF_t_70_pic_center 1]  
即过程如上，在开辟大小会多开辟四个字节，用于存放对象的个数，在返回地址时则会向后偏移4个字节，而在delete时则会查看内存上对象个数，从而根据个数count确定调用几次析构函数，从而完全清理所有对象占用内存。

所以解释2原因：对于内置类型若new\[\]但用delete释放时，没有影响，但若是自定义类型如类时，若释放使用 delete时，这时则会只调用一次析构函数，只析构了一个对象，剩下的对象都没有被清理。

4.由上图还可以看出new/delete底层是基于malloc/free来实现的，而malloc/free不能基于new/delete实现；

5.因为new/delete是操作符，它调用operator new / operator delete,它们可以被重载，在标准库里它有8个重载版本；而malloc/free不可以重载；

6.对于malloc分配内存后，若在使用过程中内存分配不够或太多，这时可以使用realloc函数对其进行扩充或缩小，但是new分配好的内存不能这样被直观简单的改变；

7.对于new/delete若内存分配失败，用户可以指定处理函数或重新制定分配器（new\_handler(可以在此处进行扩展)），malloc/free用户是不可以处理的。

8.最后一点对于new/delete与malloc/free申请内存位置说明，malloc我们知道它是在堆上分配内存的，但new其实不能说是在堆上，C++中，对new申请内存位置有一个抽象概念，它为自由存储区，它可以在堆上，也可以在静态存储区上分配，这主要取决于operator new实现细节，取决与它在哪里为对象分配空间。

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