What is the difference between new/delete and malloc/ free ?

在C++编程中，new/delete和malloc/free都是用于动态内存分配和释放的工具，但它们之间存在一些关键的区别：

1. 构造函数和析构函数

new/delete：

• new 在分配内存的同时调用对象的构造函数，这意味着它不仅仅是分配内存，还会初始化对象。
• delete 在释放内存之前会调用对象的析构函数，确保正确的清理工作。

例如，假设有一个类Person，类中定义了构造函数和析构函数，new会自动调用构造函数，delete会自动调用析构函数：

cpp
class Person {
public:
    Person() { cout << "Constructor called" << endl; }
    ~Person() { cout << "Destructor called" << endl; }
};

Person *p = new Person(); // 自动调用构造函数
delete p; // 自动调用析构函数

malloc/free：

• malloc 仅仅是分配指定大小的内存块，不会调用构造函数。
• free 只是释放内存，不会调用析构函数。

cpp
Person *p = (Person*)malloc(sizeof(Person)); // 不会调用构造函数
free(p); // 不会调用析构函数

2. 类型安全

• new 是类型安全的，它直接返回正确的类型指针，不需要类型转换。
• malloc 返回的是void*，需要强制类型转换到具体的类型指针。

cpp
Person *p = new Person();  // 返回Person*类型
Person *q = (Person*)malloc(sizeof(Person));  // 需要转换类型

3. 错误处理

• new 在无法分配内存时抛出一个异常（std::bad_alloc），这可以通过异常处理机制进行捕获和处理。
• malloc 在分配失败时返回NULL，需要通过检查返回值来处理错误。

cpp
try {
    Person *p = new Person();
} catch (std::bad_alloc &e) {
    cout << "Memory allocation failed: " << e.what() << endl;
}

Person *q = (Person*)malloc(sizeof(Person));
if (!q) {
    cout << "Memory allocation failed" << endl;
}

4. 分配方式和效率

• new 可能相比malloc有更多的开销，因为它还涉及到构造函数的调用。
• malloc 可能在某些情况下更快，因为它仅仅是分配内存。

总结来说，new/delete 提供了更高级的功能，例如自动的构造函数和析构函数调用，类型安全和异常处理，而malloc/free 提供了基础的内存分配和释放功能，使用起来需要更多的手动控制和错误检查。在C++中通常推荐使用new/delete，因为它们更适合C++的面向对象特性。