一、基本作用

1. malloc/free（C 语言）

• malloc：在堆上分配指定大小的内存块，返回 void* 指针（需手动转换类型）。
• free：释放 malloc、calloc 或 realloc 分配的内存块。

示例：

int* ptr = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);  // 分配 10 个 int 的内存
if (ptr == NULL) { /* 处理内存分配失败 */ }
free(ptr);  // 释放内存

2. new/delete（C++）

• new：动态分配内存，并自动调用对象的构造函数（初始化对象）。
• delete：调用对象的析构函数，并释放内存。

示例：

int* ptr = new int(10);  // 分配并初始化为 10
delete ptr;  // 释放内存

// 数组形式
int* arr = new int[5];  // 分配 5 个 int 的数组
delete[] arr;  // 释放数组

二、核心区别

三、深入对比

1. 对象构造与析构

• new/delete：
  • 自动调用构造函数和析构函数，适合管理 C++ 对象（如包含资源的类，如文件句柄、网络连接）。

  class Resource {
  public:
      Resource() { /* 初始化资源 */ }
      ~Resource() { /* 释放资源 */ }
  };
  
  Resource* r = new Resource();  // 构造函数被调用
  delete r;  // 析构函数被调用
  

• malloc/free：
  • 仅操作内存，不调用构造 / 析构函数，可能导致资源泄漏。

  Resource* r = (Resource*)malloc(sizeof(Resource));  // 未初始化对象
  free(r);  // 未释放资源（析构函数未调用）
  

2. 类型安全性

• new：自动推导类型，无需手动转换。

  int* p = new int;  // 正确
  // int* p = new char;  // 编译错误：类型不匹配
  

• malloc：返回 void*，需手动转换类型，可能引发错误。

  int* p = malloc(sizeof(int));  // C 语言允许隐式转换
  int* p = (int*)malloc(sizeof(int));  // C++ 必须显式转换
  

3. 错误处理

• new：默认在失败时抛出异常（如内存不足）。

  try {
      while (true) {
          char* p = new char[1000000];  // 最终会抛出 bad_alloc
      }
  } catch (const std::bad_alloc& e) {
      std::cerr << "Allocation failed: " << e.what() << std::endl;
  }
  

• malloc：失败返回 NULL，需手动检查。

  void* p = malloc(1000000);
  if (p == NULL) {
      fprintf(stderr, "Allocation failed\n");
      exit(1);
  }
  

4. 数组处理

• new[]/delete[]：
  • 专门处理数组，记录数组大小并正确调用每个元素的析构函数。

  std::string* arr = new std::string[3];  // 构造 3 个 string
  delete[] arr;  // 析构 3 个 string
  

• malloc/free：
  • 需手动计算数组大小，且无法正确处理对象数组的析构。

  std::string* arr = (std::string*)malloc(sizeof(std::string) * 3);
  free(arr);  // 未调用析构函数，内存泄漏
  

四、使用场景

五、总结

• 优先使用 new/delete：在 C++ 中，处理对象时应优先选择 new/delete，确保构造 / 析构函数被正确调用。
• 仅在必要时使用 malloc/free：与 C 代码兼容、实现底层内存管理或性能敏感场景（如频繁分配小对象）。
• 避免混合使用：new 必须与 delete 配对，malloc 必须与 free 配对，否则会导致内存泄漏或未定义行为。