C语言动态内存分配

malloc()/free()是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，new/delete在实现上其实调用了malloc()/free()函数，然后又做了一些其他封装，所以两者虽有相似却又有不同。

new与malloc()申请内存位置不同，new从自由存储区（free store）分配，而malloc()从堆区（heap）分配（请参考ISO14882内存管理部分），free store和heap很相似，都是动态内存，但位置不同，这就是为什么new出来的内存不能通过free()释放。

malloc()/free()

void *malloc(unsigned size); //申请size个字节的空间，返回首地址
void free(void *p); //释放以p为首地址的存储空间
//void *p 表示指向任意数据类型的指针

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

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int *ptr;
    int size=10;
    ptr = (int *)malloc(size*sizeof(int));  //强制类型转换
    for(int i = 0;i<15;i++)
    {
        *(ptr+i) = i;
    }
    for(int i = 0;i<10;i++)
    {
        printf("%d ",ptr[i]); //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    }
}

int main(int argc, char const *argv[])
{
    int *ptr;
    int size=10;
    ptr = (int *)malloc(size*sizeof(int));
    for(int i = 0;i<15;i++)
    {
        *(ptr+i) = i;
    }
    for(int i = 0;i<10;i++)
    {
        printf("%d ",ptr[i]); //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    }
    printf("\n");
    free(ptr); //C语言中的指针可以指向一块内存，如果这块内存稍后被操作系统回收（被释放），但是指针仍然指向这块内存，那么，此时该指针就是“悬空指针”。
    for(int i = 0;i<10;i++)
    {
        printf("%d ",ptr[i]); //无输出
    }

    return 0;
}

void *realloc(void *p, unsigend size); //扩展以p为首地址的存储空间到size个字节

int main(int argc, char const* argv[])
{
    int* ptr;
    int size = 10;
    ptr = (int*)malloc(size * sizeof(int));
    for (int i = 0; i < 15; i++)
    {
        *(ptr + i) = i;
    }
    for (int i = 0; i < 10; i++)
    {
        printf("%d ", ptr[i]); //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
    }
    printf("\n");
    ptr = (int*)realloc(ptr, 15 * sizeof(int));
    for (int i = 10; i < 15; i++)
    {
        * (ptr + i) = i;
    }
    for (int i = 0; i < 15; i++)
    {
        printf("%d ", ptr[i]); //0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
    }
    return 0;
}

new/delete

在C语言中，动态分配内存时一般常使用malloc()函数，但是对于非内置数据类型（如struct、enum、class等），malloc()与free()无法满足动态对象的需求，因此C++引入new与delete关键字，用来进行内存申请与释放空间。

对于非内置类型对象而言，new/delete在创建对象时不止是分配内存，还会自动执行构造函数进行初始化，对象消亡之前自动执行析构函数，而malloc()/free()只能简单的分配释放内存。

malloc()函数申请内存时返回的是一个void*类型的指针，而new与malloc()不同，它分配一块存储空间并且指定了类型信息，并根据初始化列表中给出的值进行初始化，是直接可以使用的内存，这个过程，程序员常称之为new一个对象。

new 数据类型（初始化列表）;
char *pc = new char;         //申请一段空间用来存储char类型，内存中没有初始值
int *pi = new int(10);       //申请一段空间存储int类型数据，初始值为10
double *pd = new double();   //申请一段空间存储double类型的数据，默认初始值为0

new也可以用来创建数组对象，其格式如下：

new 数据类型[数组长度];

用new运算符分配内存，使用后要及时释放以免造成内存泄露，C++提供了delete运算符来释放new出来的内存空间，其格式如下：

delete 指针名;

直接作用于指针就可以删除由new创建的对象，释放指针所指向的内存空间。但在释放数组对象时要在指针名前加上[]，其格式如下：

delete []指针名;