C++中new和malloc有何不同 运算符与函数的底层实现差异

zuojiankuohaophpc++np>new和malloc的主要区别在于：1.new是c++运算符，自动调用构造函数，而malloc是c函数，仅分配原始内存；2.内存分配失败时new抛异常，malloc返回null；3.new分配后内存会初始化，malloc分配未初始化内存；4.new需配对delete释放，malloc需配对free；5.new底层封装了malloc并添加构造支持。例如int p1 = new int;会调用构造函数，而int p2 = (int*)malloc(sizeof(int));不会，且malloc需手动检查返回值，二者不可混用否则导致崩溃。</p>

在C++中，new和malloc都能用来动态分配内存，但它们的用途、行为以及底层机制有明显区别。理解这些差异不仅有助于写出更安全高效的代码，也能加深对C++运行机制的理解。

new是运算符，malloc是函数

这是两者最直观的区别。new是C++语言内置的运算符，而malloc是C标准库中的一个函数（定义在<cstdlib>头文件中）。
这意味着new在编译时就能被处理，而malloc是在运行时通过函数调用完成的。

举个例子：

int* p1 = new int;      // 使用 new 分配内存，并调用构造函数
int* p2 = (int*)malloc(sizeof(int));  // 只分配内存，不调用构造函数

可以看到，new会自动调用对象的构造函数，而malloc只是简单地分配一块“原始”内存空间。

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内存分配失败时的行为不同

当内存分配失败时，new和malloc的处理方式也不同：

• new默认会抛出std::bad_alloc异常（如果你没有使用nothrow版本）
• malloc则返回一个空指针NULL

所以在写代码时，使用malloc通常需要手动检查返回值是否为NULL，而使用new如果不捕获异常可能会导致程序崩溃。

建议：

• 如果你希望new返回空指针而不是抛异常，可以这样写：

  int* p = new(std::nothrow) int;
  if (!p) {
      // 处理内存分配失败
  }

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new负责构造，malloc只管分配

这是两者在语义层面的核心差异。new不仅仅是分配内存，它还会调用类的构造函数来初始化对象；而malloc只是申请一块未初始化的内存区域。

例如：

class MyClass {
public:
    MyClass() { std::cout << "Constructor called!" << std::endl; }
};

MyClass* obj1 = new MyClass;     // 输出 Constructor called!
MyClass* obj2 = (MyClass*)malloc(sizeof(MyClass));  // 不输出任何内容

这时obj2指向的是一块未初始化的内存，如果直接使用就可能引发未定义行为。想要正确初始化，还需手动调用构造函数（比如使用定位new）。

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如何释放资源？delete 和 free 也要一一对应

既然分配方式不同，释放的方式也不能混用：

• new分配的内存必须用delete释放
• malloc分配的内存必须用free释放

千万不要混用，否则可能导致崩溃或资源泄漏。比如：

int* p = new int;
free(p);  // 错误！应该用 delete

另外，delete会先调用析构函数再释放内存，而free只是释放内存，不会做任何清理工作。

常见误区：

• 有人以为delete和free差不多，其实delete做了更多事
• 想当然地认为malloc+构造函数=new，其实顺序和方式都容易出错

底层实现上的关键区别

从系统层面看，malloc通常是基于操作系统的内存管理接口（如Linux下的brk()或mmap()）实现的，它维护了一个堆区域用于分配内存。

而new在底层其实是调用了malloc（或其他类似的内存分配函数），然后再加上构造函数的调用。也就是说，new是对malloc的一层封装，加入了面向对象的支持。

总结一下底层流程：

• new → 调用operator new()（底层一般是malloc）→ 调用构造函数
• delete → 调用析构函数 → 调用operator delete()（底层一般是free）

所以可以说，new和malloc的关系就像“买菜+做饭”和“只买菜”的区别。

基本上就这些。虽然看起来都是分配内存，但一个是面向对象的操作符，一个是C语言遗留下来的函数，它们之间的差别远不止表面这么简单。

以上就是C++中new和malloc有何不同 运算符与函数的底层实现差异的详细内容，更多请关注php中文网其它相关文章！