【C++】new/delete 还是 malloc/free？C++内存管理的“世纪抉择

目录

一，计算机的内存的存储

1，内存划分

2，类型的判断

3，C语言中的动态内存管理

二，C++当中的内存管理方式

1，new和delete的使用

2，new和delete的底层实现原理

3，定位new表达式

三，总结 ：malloc/free和new/delete之间的区别

一，计算机的内存的存储

1，内存划分

首先看下面这张图，这张图片展示了C/C++程序内存区域的各个部分：

栈的内存由高到低进行开辟，而堆的内存由低到高进行开辟。

内存空间在不同位下的效果：

2，类型的判断

globalvar：全局变量在静态区

staticGlobalvar:静态全局变量也在静态区

这两个的核心区别就是：全局变量可以在这个工程下的其他文件中进行使用，但是静态修饰的变量只能在当前文件下进行使用。

staticvar:静态的局部变量也在静态区

localvar/num1/char2：局部变量和数组都在栈中

*char2：表示首元素，依旧在栈中

pchar3:常量字符串指针，在栈中

*pchar3：表示常量字符串，在代码段当中

ptr1：表示开辟空间的指针，在栈中

*ptr1：表示开辟的空间，在堆中

3，C语言中的动态内存管理

在学习C++中的内存管理函数之前，需要先复习一下C语言当中的内存管理函数。

C语言当中内存管理：malloc/calloc/realloc/free

二，C++当中的内存管理方式

1，new和delete的使用

虽然C语言当中动态开辟内存的方式在C++当中依然可以进行使用，但是C++开创了自己内存管理的方式，即：通过new和delete操作符进行动态内存管理

内置类型的动态内存开辟：

自定义类型的内存开辟：

总结：在申请空间时，new会调用构造函数 ，delete会调用析构函数，但是malloc和free不会

除此之外，malloc会进行判空防止开辟失败，new开辟空间失败，会抛出异常。

展示：

32位下：

由此可见32位下在堆上申请1.8G左右的内存，而栈上一般申请8MB左右的内存

2，new和delete的底层实现原理

要想了解new和delete的底层原理，就要先知道operator new和operator delete函数

首先new和delete是用户开辟空间和释放空间的操作符，operator new和operator delete是系统提供的底层函数，new在底层调用operator new，delete在底层调用operator delete全局函数来释放空间。

operator new 的底层还是malloc,如果申请成功就返回，如果申请失败就抛出异常

operator delete的底层还是free来释放空间

自定义类型：

new的原理：

1，调用operator new函数申请空间

2，在申请的空间上使用构造函数，进行初始化

delete的原理：

1，调用析构函数，清理对象当中开辟的资源和空间。

2，调用operator delete函数释放对象中的空间。

注意：自定义类型new/free,malloc/delete不能进行混用，可能会出现内存泄漏等问题。

总结：不要错配使用，new/delete搭配，malloc/calloc/realloc/free搭配

3，定位new表达式

在某些时候我们将new的两个组成部分进行拆分使用，就要用到new表达式

new表达式：在已经分配的内存空间中调用构造函数并初始化一个对象 。

使用形式：new(对象名)对象类型（向构造函数传入的值）

展示：

class A { public: A(int a = 0) :_a(a) { cout << "A():" << this << endl; } ~A() { cout << "~A:" << this << endl; } private: int _a; }; int main() { A* p1 = new A(1); delete p1; //进行拆分--调用operator new相当于malloc A* p2 = (A*)operator new(sizeof(A)); //定位new表达式--在已经分配内存的空间中调用构造函数并初始化为2 new(p2)A(2); //可以直接通过指针调用析构函数 p2->~A(); operator delete(p2); return 0; }

定位new表达式的使用场景比较少，一般是配合内存池进行使用，了解一下即可。

三，总结 ：malloc/free和new/delete之间的区别

共同点：malloc/free和new/delete的共同点就是都需要从堆申请空间，并且需要手动释放空间。

不同点：

malloc/free是标准库函数，标准库函数不能够进行重载，但是new/delete是操作符，操作符可以进行重载。