【C++】深入探讨内存管理：malloc/free与new/delete的区别以及如何避免内存泄漏-Toy模板网

这篇具有很好参考价值的文章主要介绍了【C++】深入探讨内存管理：malloc/free与new/delete的区别以及如何避免内存泄漏。希望对大家有所帮助。如果存在错误或未考虑完全的地方，请大家不吝赐教，您也可以点击"举报违法"按钮提交疑问。

在软件开发中，正确处理内存管理是至关重要的一环。在C++编程中，我们经常会用到动态内存管理的工具，比如 malloc/free和 new/delete。本文将深入探讨 malloc/free与 new/delete之间的区别，以及如何有效地避免内存泄漏问题。

malloc/free的用法举例：

#include <stdlib.h>
#include <stdio.h>

int main() {
    // 申请10个整型数据的空间
    int *p = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
    
    // 判断是否分配成功
    if(p == NULL) {
        printf("Memory allocation failed.\n");
        return -1;
    }
    
    // 使用空间
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
        p[i] = i;
        printf("%d ", p[i]);
    }
    printf("\n");
    
    // 释放空间
    free(p);
    
    return 0;
}

#include <iostream>

using namespace std;

int main() {
    // 申请单个整型数据的空间
    int *p = new int;
    
    // 使用空间
    *p = 100;
    cout << *p << endl;
    
    delete p;
    
    // 申请10个整型数据的空间
    int *q = new int[10];
    
    // 使用空间
    for(int i = 0; i < 10; i++) {
        q[i] = i;
        cout << q[i] << " ";
    }
    cout << endl;
    
    delete[] q;
    
    return 0;
}

malloc/free vs. new/delete

共同点：

都是用于从堆上申请空间，并需要手动释放。

不同点：

malloc和free是函数，而new和delete是操作符。
malloc申请的空间不会被初始化，而new可以进行初始化。
在申请空间时，malloc需要手动计算空间大小并传递，而new只需指定空间的类型即可，如果是多个对象，可以使用[]来指定对象个数。
malloc返回的是void*，需要强制转换后使用，而new后面跟的是空间的类型，不需要转换。
当malloc申请空间失败时，会返回NULL，需要进行判空操作；而new需要捕获异常。
申请自定义类型对象时，malloc/free只分配空间，不会调用构造函数与析构函数；而new在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化，delete在释放空间前会调用析构函数完成资源清理。

内存泄漏及其危害

什么是内存泄漏：

内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。内存泄漏并不是指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，因为设计错误，失去了对该段内存的控制，因而造成了内存的浪费。

void MemoryLeaks()
{
   // 1.内存申请了忘记释放
  int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
  int* p2 = new int;
  
  // 2.异常安全问题
  int* p3 = new int[10];
  
  Func(); // 这里Func函数抛异常导致 delete[] p3未执行，p3没被释放.
  
  delete[] p3;
}