关于malloc与free的一些

1.综述

1，malloc与free是C++/C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。

2，对于非内部数据类型的对象而言，光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数，对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符，不在编译器控制权限之内，不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc /free.

3，因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new，以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。

4，C++程序经常要调用C函数，而C程序只能用malloc/free管理动态内存

new 是个操作符，和什么"+"，"-"，"="……有一样的地位。

malloc是个分配内存的函数，供你调用的。

new是保留字，不需要头文件支持。

malloc需要头文件库函数支持。

new 建立的是一个对象，

malloc分配的是一块内存。

new建立的对象你可以把它当成一个普通的对象，用成员函数访问，不要直接访问它的地址空间

malloc分配的是一块内存区域，就用指针访问好了，而且还可以在里面移动指针。

简而言之：

new 是一个操作符，可以重载

malloc是一个函数

new 初始化对象，调用对象的构造函数，对应的delete调用相应的析构函数

malloc仅仅分配内存，free仅仅回收内存

2.三种形式的new表达式

<1>单个对象的动态分配

int *pi = new int(11); // initializer

int *q = new int;   //assign

*q = i;

<2>数组的动态分配

int *pi = new int[11];   // 分配有11个元素的动态数组

int (*pia)[11] = new int [22][11];   //分配一个含有 22 * 11 个元素的二维数组

• 动态分配的数组不能给出初始化值,一般在 for 循环中一个一个的初始化

for(int i = 0; i < 11; i++)

      pi[i] = 0;

• 动态数组的第一维不必是常量值, 这样就不必在编译时刻就知道维数,我们可以根据需要分配大小合适的内存单元
• 释放动态数组:        delete [ ] pi;    如果不小心忘记了空括号,编译器不会捕捉到这个错误, 务必要小心
• 一般为了避免动态分配数组带来的内存管理的问题, 我们使用c++ 的 标准库vector, list or string 会自动管理内存的容器类型

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常量对象的动态分配

const int *pic = new const int(1024);

• const 对象必须被初始化, 否则会编译错误,(因此我们也不能创建const数组,因为const数组不能被初始化,除了类数组)
• 用new表达式返回的值作为初始值的指针必须是一个指向const类型的指针. eg: const int
• 它的生命期同样也用delete表达式来结束 eg: delete pic;

<3>定位new表达式(placement new expression)

形式: new (place_address) type-specifier

头文件: #include <new>

place_adress必须是指针

eg:

int *buf = new int[2];

int *pb = new (buf) int;

*pb = 11;

cout << *pb << endl;             // 11

cout << *buf << endl;            // 11

cout << pb << endl;                 // 同样pb跟buf的所指向的地址也是相同的

cout << buf << endl;                //

int *pp = new (buf + 1) int;

*pp = 22;

• 因为定位符并不分配内存,所以我们并没有与定位符相匹配的delete表达式, 对此我们需要删除的是分配内存的指针,在上面的例子中我们 delete [] buf;new和delete运算符用于动态分配和撤销内存的运算符.

3. c++中new的几种用法

c++中，new的用法很灵活，这里进行了简单的总结：

1. new() 分配这种类型的一个大小的内存空间,并以括号中的值来初始化这个变量;

2. new[] 分配这种类型的n个大小的内存空间,并用默认构造函数来初始化这些变量;

 

#include<iostream>

#include<cstring>

using namespace std;

int main(){   

//error这一句只分配一个char(1字节)的空间, 用"Hello"来初始化,这明显不对

//char* p=new char("Hello");                                 

char* p=new char[6]; 

//不能将字符串直接赋值给该字符指针p，原因是：                                

//指针p指向的是字符串的第一个字符，只能用下面的strcpy//p="Hello";                             

strcpy(p,"Hello");   

cout<<*p<<endl;              //只是输出p指向的字符串的第一个字符！   

cout<<p<<endl;               //输出p指向的字符串！   

delete[] p;  

return 0;}

 

输出结果：

H

Hello

 

3. 当使用new运算符定义一个多维数组变量或数组对象时，它产生一个指向数组第一个元素的指针，返回的类型保持了除最左边维数外的所有维数。例如：

int *p1 = new int[10];  

返回的是一个指向int的指针int*

int (*p2)[10] = new int[2][10];

new了一个二维数组, 去掉最左边那一维[2], 剩下int[10], 所以返回的是一个指向int[10]这种一维数组的指针int (*)[10].

int (*p3)[2][10] = new int[5][2][10]; new了一个三维数组, 去掉最左边那一维[5], 还有int[2][10], 所以返回的是一个指向二维数组int[2][10]这种类型的指针int (*)[2][10].  

  

#include<iostream>

#include <typeinfo>

using namespace std;

int main() {

int *a = new int[34];

int *b = new int[];

int (*c)[2] = new int[34][2];

int (*d)[2] = new int[][2];

int (*e)[2][3] = new int[34][2][3];

int (*f)[2][3] = new int[][2][3];

a[0] = 1;

b[0] = 1; //运行时错误,无分配的内存,b只起指针的作用,用来指向相应的数据

c[0][0] = 1;

d[0][0] = 1;//运行时错误,无分配的内存,d只起指针的作用,用来指向相应的数据

e[0][0][0] = 1;

f[0][0][0] = 1;//运行时错误,无分配的内存,f只起指针的作用,用来指向相应的数据

cout<<typeid(a).name()<<endl;//返回a的类型

cout<<typeid(b).name()<<endl;

cout<<typeid(c).name()<<endl;

cout<<typeid(d).name()<<endl;

cout<<typeid(e).name()<<endl;

cout<<typeid(f).name()<<endl;

delete[] a; delete[] b; delete[] c;

delete[] d; delete[] e; delete[] f;

}  

输出结果：

int *

int *

int (*)[2]

int (*)[2]

int (*)[2][3]

int (*)[2][3]