C/C++申请和释放内存

new 和 delete 是 C++ 用于管理堆内存的两个运算符，对应于C语言中的 malloc 和 free，但是 malloc 和 free 是函数，而new 和 delete 是运算符。除此之外，new 在申请内存的同时，还会调用对象的构造函数，而 malloc 只会申请内存；同样，delete 在释放内存之前，会调用对象的析构函数，而 free 只会释放内存。

C++

new运算符申请内存：

将调用相应的 operator new(size_t) 函数动态分配内存，在分配到的动态内存块上 初始化 相应类型的对象（构造函数）并返回其首地址。如果调用构造函数初始化对象时抛出异常，则自动调用 operator delete(void*, void*) 函数释放已经分配到的内存。

delete运算符释放内存：

调用相应类型的析构函数，处理类内部可能涉及的资源释放，调用相应的 operator delete(void *) 函数。

int main()
{
    T * t = new T(); // 先内存分配，再构造函数
    delete t; // 先析构函数，再内存释放
    return 0;
}

new表达式

type  * p_var = new type;   
//分配内存，但未初始化
int * a = new int; 

type  * p_var = new type(init);
//分配内存时，将 *a 初始化为 8
int * a = new int(8);

type *p_var = new type [size]; 
//分配了3个int大小的连续内存块，但未初始化
int * a = new int[3] ; 

delete表达式

删除单变量地址空间
int *a = new int;
delete a;//释放单个int的空间

删除数组空间
int *a = new int[5];
delete []a;//释放int数组空间

C

内存区域可以分为栈，堆，静态存储区和常量存储区。局部变量，函数形参，临时变量都是在栈上获得内存的，它们获取的方式都是由编译器自动执行的。

而C标准函数库提供了许多函数来实现对堆上内存管理，其中包括：malloc函数，free函数，calloc函数和realloc函数。使用这些函数需要包含头文件stdlib.h。

（1）malloc函数

malloc函数可以从堆上获得指定字节的内存空间，其函数声明如下：

void * malloc(int n);

其中，形参n为要求分配的字节数。如果函数执行成功，malloc返回获得内存空间的首地址；如果函数执行失败，那么返回值为NULL。由于malloc函数值的类型为void型指针，因此，可以将其值类型转换后赋给任意类型指针，这样就可以通过操作该类型指针来操作从堆上获得的内存空间。

需要注意的是,malloc函数分配得到的内存空间是未初始化的。因此，一般在使用该内存空间时，要调用另一个函数memset来将其初始化为全0。memset函数的声明如下：

void * memset (void * p,int c,int n) ;

该函数可以将指定的内存空间按字节单位置为指定的字符c。其中，p为要清零的内存空间的首地址，c为要设定的值，n为被操作的内存空间的字节长度。

int * p=NULL;
p=(int *)malloc(sizeof(int));
if(p==NULL){
    printf(“Can’t get memory!\n”);
}
memset(p,0,siezeof(int));

（2）free函数

从堆上获得的内存空间在程序结束以后，系统不会将其自动释放，需要程序员来自己管理。一个程序结束时，必须保证所有从堆上获得的内存空间已被安全释放，否则，会导致内存泄露。

void free (void * p);

由于形参为void指针，free函数可以接受任意类型的指针实参。

但是，free函数只是释放指针指向的内容，而该指针仍然指向原来指向的地方，此时，指针为野指针，如果此时操作该指针会导致不可预期的错误。安全做法是：在使用free函数释放指针指向的空间之后，将指针的值置为NULL。

free(p);
p=NULL;
//注：使用malloc函数分配的堆空间在程序结束之前必须释放

（3）calloc函数

calloc函数的功能与malloc函数的功能相似，都是从堆分配内存。其函数声明如下：

void *calloc(int n,int size);

函数返回值为void型指针。如果执行成功，函数从堆上获得size X n的字节空间，并返回该空间的首地址。如果执行失败，函数返回NULL。该函数与malloc函数的一个显著不同时是，**calloc函数得到的内存空间是经过初始化的，其内容全为0。**calloc函数适合为数组申请空间，可以将size设置为数组元素的空间长度，将n设置为数组的容量。

 int * p=NULL;
//为p从堆上分配SIZE个int型空间

p=(int *)calloc(SIZE,sizeof(int));

if(NULL==p){
    printf("Error in calloc.\n");
    return -1;
}

free(p);
p = NULL;

（4）realloc函数

realloc函数的功能比malloc函数和calloc函数的功能更为丰富，可以实现内存分配和内存释放的功能，其函数声明如下：

void * realloc(void * p,int n);

其中，指针p必须为指向堆内存空间的指针，即由malloc函数、calloc函数或realloc函数分配空间的指针。realloc函数将指针p指向的内存块的大小改变为n字节。如果n小于或等于p之前指向的空间大小，那么。保持原有状态不变。如果n大于原来p之前指向的空间大小，那么，系统将重新为p从堆上分配一块大小为n的内存空间，同时，将原来指向空间的内容依次复制到新的内存空间上，p之前指向的空间被释放。relloc函数分配的空间也是未初始化的。

 int * p=NULL;
p=(int *)malloc(sizeof(int));

p=(int *)realloc(p,3*sizeof(int));

//释放p指向的空间
realloc(p,0);
p=NULL;

注：使用malloc函数，calloc函数和realloc函数分配的内存空间都要使用free函数或指针参数为NULL的realloc函数来释放。