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Effective C++——条款3:尽量用 new 和 delete 而不用 malloc 和 free

nanyue 2025-06-13 15:47:21 技术文章 3 ℃

前言

malloc 和 free是C语言中的库函数,在C++的应用中使用会产生问题,原因在于它们太简单:他们不知道构造函数和析构函数。


初始化

用两种方法给一个包含 10 个 string 对象的数组分配空间,一个用malloc,另一个用 new:

//array1 指向的是可以容纳 10 个 string 对象的足够空间,但内存里并没有创建这些对象。   
string *array1 = static_cast<string*>(malloc(10 * sizeof(string)));
//1.array2 指向的是一个包含 10 个完全构造好的 string 对象的数组
//2.每个对象可以在任何位置读取 string 的操作里安全使用。
string *array2 = new string[10];



内存回收

/*
*1.调用 free 将会释放 array1 指向的内存,但内存里的 string 对象不会调用析构函数。
*2.如果 string 对象已经分配了内存,那这些内存将会全部丢失,将会造成内存泄漏。
*/
 free(array1);
delete [] array2; //delete,数组里的每个对象都会在内存释放前调用析构函数。


既然 new 和 delete 可以这么有效地与构造函数和析构函数交互,选用它们是显然的。

混搭风

1.把 new 和 delete 与 malloc 和 free 混搭使用也是个坏想法---结果是不可预测的:它可能在开发阶段工作良好,在测试阶段工作良好,但也可能会最后在你最重要的客户的面前爆炸。

2.new/delete 和 malloc/free 的不兼容性常常会导致一些严重的复杂性问题。

举个例子,<string.h>里有个 strdup 函数

/*
*strdup()会先用malloc()配置与参数ps 字符串相同的空间大小,
*然后将参数s 字符串的内容复制到该内存地址,然后把该地址返回。
*该地址最后需要利用free()来释放。 
*/
char * strdup(const char *ps); 

在有些地方,C 和 C++用的是同一个 strdup 版本,所以函数内部使用 malloc分配内存。

调用 strdup函数之后,可能不知道必须对 strdup 返回的指针进行 free 操作。

为了防止这一情况,有些地方会专门为C++重写 strdup,并在函数内部调用了 new,这就要求其调用者记得最后用 delete。

这样就会导致严重的移植性问题,因为strdup函数内使用了malloc和new两种方式。

另外,C++程序员和 C 程序员一样对代码重用十分感兴趣。大家都知道,有大量的

基于 malloc 和 free 写成的代码构成的 C 库都非常值得重用。在 C++程序里使用 malloc

和 free没有错,只要保证用 malloc 得到的指针用 free,或者用 new 得到的指针最后

用 delete 来操作就可以了。

总结

既然 malloc 和 free 对构造函数和析构函数一无所知,把 malloc/free 和new/delete 混搭又无法预测,那么,就一心一意地使用 new 和 delete 吧。

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