new和malloc的区别深入解析

在C++中，我们经常使用 new 和 malloc 来分配内存空间，但是二者有着一些区别。本文将深入分析 new 和 malloc 的区别，并且提供两个对比性的示例。

new 和 malloc 的区别

1. 内存分配方式不同：new 是运算符，而 malloc 是C语言中的一个函数。
2. 分配内存的类型不同：new 是 C++ 内存分配器，会在内存中创建一个对象并返回其指针，而 malloc 只分配一段内存，并不创建对象，需要手动调用构造函数初始化对象。
3. 处理内存溢出的方式不同： 当 new 内存分配失败时，会抛出 std::bad_alloc 异常，而 malloc 在分配失败时会返回空指针 NULL(C++中可以使用 std::nothrow 避免抛出异常)。
4. 内存大小不同： new 会自动计算需要分配的内存大小， malloc 则需要手动给定分配的内存大小。
5. 可以直接重载operator new进行自定义内存分配，而malloc并不能自定义内存分配方式

示例1：使用 new 和 malloc 分别分配并初始化一个 int 数组

#include <iostream>
#include <conio.h>

using namespace std;

int main()
{
    int *pnData1 = new int[5];
    int *pnData2 = (int*) malloc(5 * sizeof(int));

    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        pnData1[i] = i;
        pnData2[i] = i;
    }

    cout << "Displaying the values of the array allocated using 'new'" << endl;
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << pnData1[i] << endl;
    }

    cout << "Displaying the values of the array allocated using 'malloc'" << endl;
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        cout << pnData2[i] << endl;
    }

    delete[] pnData1;
    free(pnData2);

    _getch();
    return 0;
}

在上述代码中，我们使用了 new 运算符和 malloc 函数来分别分配并初始化一个包含五个元素的 int 数组。然后，我们分别使用 for 循环对两个数组进行初始化。最后，我们对两个数组进行遍历，并将它们的值输出到控制台上。

在这个示例中，我们可以看到，使用 new 运算符分配数组时，我们不需要显式地给出数组的大小。而使用 malloc 函数时，我们必须手动计算内存分配空间大小。在释放内存时也有所不同。我们必须使用 delete 运算符来释放由 new 分配的内存，而使用 free 函数来释放由 malloc 分配的内存。

示例2：使用 new 和 malloc 分别分配并初始化一个 string 对象

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

class Person
{
public:
    char *name;
    int age;
public:
    Person(){};
    ~Person(){};
};

int main()
{
    Person *p1 = new Person();
    strcpy(p1->name, "Arya Stark");
    p1->age = 18;

    Person *p2 = (Person*) malloc(sizeof(Person));
    strcpy(p2->name, "Sansa Stark");
    p2->age = 20;

    cout << "Displaying the values of the Person created using 'new' : " << endl;
    cout << "Name: " << p1->name << endl;
    cout << "Age: " << p1->age << endl;

    cout << "Displaying the values of the Person created using 'malloc' : " << endl;
    cout << "Name: " << p2->name << endl;
    cout << "Age: " << p2->age << endl;

    delete p1;
    free(p2); 

    _getch();
    return 0;
}

在这个示例中，我们使用 new 运算符和 malloc 函数分别分配并初始化了一个 Person 类型的对象。 然后，我们使用 strcpy 函数为 name 成员赋值，将 age 的值设置为 18。 最后，我们采用 cout 对象将对象的属性输出到控制台。

在这个示例中，我们可以看到 new 运算符为类对象的分配和初始化提供了更高级别的抽象。 我们使用 destructor 函数和运算符“ delete ”来释放由 new 分配的内存。使用 free 函数和运算符" new "释放内存在各自的协调中，不能通用。

总结：在C++中使用 new 和 delete 运算符进行内存分配和释放是常见的方法；而 malloc 和 free 函数通常与C语言相关的库相关联，但如果你需要在C ++中进行内存分配，则可以使用它们。