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c++中new和malloc有什么区别_c++内存分配方式对比【面试】

裘德小鎮的故事

裘德小鎮的故事

发布时间:2026-01-24 09:13:33

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来源于php中文网

原创

new是C++运算符,调用构造函数并返回类型安全指针;malloc是C函数,仅分配未初始化原始内存并返回void*。二者不可混用:new配delete/delete[],malloc配free;错误混用会破坏堆元数据、引发崩溃或静默损坏。

c++中new和malloc有什么区别_c++内存分配方式对比【面试】

new 和 malloc 的底层行为差异

根本区别在于:new 是 C++ 运算符,会调用构造函数并返回类型安全的指针;malloc 是 C 标准库函数,只分配原始内存,不初始化对象,返回 void*,需手动强转。

常见错误现象:用 malloc 分配类对象后直接使用,导致构造函数未执行,成员变量为垃圾值;或用 delete 释放 malloc 的内存(未定义行为)。

  • new int[10] → 调用 int 的默认初始化(值初始化为 0);malloc(10 * sizeof(int)) → 内存未初始化,内容随机
  • new MyClass → 先分配内存,再调用 MyClass::MyClass()malloc(sizeof(MyClass)) → 仅分配内存,对象处于未构造状态
  • 异常处理:new 分配失败抛出 std::bad_allocmalloc 失败返回 nullptr,需显式检查

delete 和 free 不能混用

这是面试高频踩坑点。C++ 标准明确规定:delete 只能用于 new 分配的内存,free 只能用于 malloc/calloc/realloc 分配的内存。

混用后果严重:可能破坏堆管理元数据、触发崩溃、或静默损坏后续分配 —— 尤其在调试器下未必立刻报错,但上线后随机崩。

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  • malloc 分配 → 必须用 free 释放(哪怕对象是类类型)
  • new 分配 → 必须用 delete(单个对象)或 delete[](数组)释放
  • new[]delete[] 必须配对:否则析构函数可能只调用一次(对数组),造成资源泄漏

placement new 和 malloc 都能做“指定地址构造”,但语义不同

当需要在已有内存上构造对象时(如自定义内存池、嵌入式场景),placement new 是标准且安全的方式;malloc 本身不支持,但可配合手动 placement new 使用。

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示例:char buf[sizeof(MyClass)]; MyClass* p = new(buf) MyClass(); —— 这里 buf/静态/已分配内存,placement new 仅调用构造函数,不分配新内存。

  • malloc 返回的地址可用于 placement new,但它本身仍需被 free(而非 delete
  • placement new 构造的对象,必须显式调用析构函数:p->~MyClass(),再释放底层内存
  • 没有 placement malloc —— malloc 总是向堆申请新块

现代 C++ 中应优先用 RAII 容器而非裸 new/malloc

面试常问“什么时候该用 new”,真实答案往往是:95% 场景不该用。直接用 std::vectorstd::unique_ptrstd::string 等自动管理内存的类型。

比如动态数组:用 std::vector v(10)int* p = new int[10] 更安全、简洁、异常安全;且支持移动、容量调整、迭代器等。

  • new 容易漏掉 delete,引发泄漏;malloc 更隐蔽,连类型信息都丢了
  • std::make_uniquestd::make_shared 是创建智能指针的推荐方式,避免裸指针中间态
  • 只有极少数场景绕不开:编写容器底层、与 C API 交互、实时系统中避免堆分配抖动

真正难的不是记住 new/malloc 区别,而是判断“这个需求是否真的需要手动管理内存”——多数时候答案是否定的。

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