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2013年(23)

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我的朋友

分类: C/C++

2013-08-05 10:50:12

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。

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。

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。

我们先看一看malloc/free和new/delete如何实现对象的动态内存管理,见下面示例。
class Obj
{
public :
    Obj(
void){ cout << “Initialization” << endl; }
    
~Obj(void){ cout << “Destroy” << endl; }
    
void Initialize(void){ cout << “Initialization” << endl; }
    
void Destroy(void){ cout << “Destroy” << endl; }
};

void UseMallocFree(void)
{
    Obj  
*= (obj *)malloc(sizeof(obj));   // 申请动态内存
    a->Initialize();                        // 初始化
    
//
    a->Destroy();   // 清除工作
    free(a);        // 释放内存
}

void UseNewDelete(void)
{
    Obj  
*= new Obj;  // 申请动态内存并且初始化
    
//
    delete a;           // 清除并且释放内存
}

类Obj的函数Initialize模拟了构造函数的功能,函数Destroy模拟了析构函数的功能。函数UseMallocFree中,由于malloc/free不能执行构造函数与析构函数,必须调用成员函数Initialize和Destroy来完成初始化与清除工作。函数UseNewDelete则简单得多。

所以我们不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理,应该用new/delete。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构的过程,对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。

既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free,为什么C++不把malloc/free淘汰出局呢?这是因为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。
如果用free释放“new创建的动态对象”,那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放“malloc申请的动态内存”,理论上讲程序不会出错,但是该程序的可读性很差。所以new/delete必须配对使用,malloc/free也一样。

使用new时的初始化
在使用new分配内存单元时,一般希望新分配的单元能被初始化为全0。注意以下两条语句: int *ptrInt1 = new int;         //新分配的内存单元里的值是未知。
int *ptrInt2 = new int();       //加上括号。新分配的内存单元里的值是全0  
用new分配的存储块不能自动初始化为0,但用new分配内定义类型对象的存储(如一个char)时,可以用相应的值显式初始化该对象,其语法如下:
               char *pChar=new char('a'); //用'a'初始化char
               int *pInt=new int(3); //用3初始化int
上面的两个语句不仅为char和int分配了空间,还把它们分别初始化为'a'和3.

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