malloc和new区别及malloc详解

malloc.h：动态存储分配函数头文件,当对内存区进行操作时,调用相关函数.ANSI标准建议使用stdlib.h头文件,但许多C编译要求用malloc.h,使用时应查阅有关手册

malloc的基本概念

函数原型：为void *malloc(unsigned int size)
头文件 ：#include 或 #include (注意：alloc.h 与 malloc.h 的内容是完全一致的。)
功 能 ：分配size(或num_bytes)字节的内存块
说 明 ：如果分配成功则返回指向被分配内存的指针(此存储区中的初始值不确定)，否则返回空指针NULL。
当内存不再使用时，应使用free()函数将内存块释放。

深入了解运作机制及应用

我将会解析下面三个内容：

• malloc函数前后变量的意义 -
• malloc和new的工作原理
• 分析new与malloc的区别

1.malloc函数前后变量的意义

//以栈的初始化为例
Status StackInit(sqStack *s){
    s->base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));
    if(!s->base)
        return ERROR;
    //更多代码请查看我的csdn——c语言关于栈的基本操作
}

malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(ElemTyep)手动分配 STACK_INIT_SIZEsizeof (SElemType))大小字节数的内存，并返回一个void*类型指针.。

意思就是指分配 STACK_INIT_SIZE 个像 SElemType 这么大的内存
比如:分配100个 int 变量的内存：
malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(int))
相当于 STACK_INIT_SIZE = 100;
sizeof(int) = 4;
所以实际要分配100*4也就是400个字节的内存。

分配了空间以后（SElemType *) 把void * 类型指针转换为(SElemType *)类型。所以代码里的s->base也是(SElemType *)类型的指针。
由于此函数的返回值是分配区域的起始地址，在栈中申明了s->base指向起始地址，所以把分配的空间返回值（即空间的首地址）赋值给栈的首地址即s->base即得到s->base = (SElemType *)malloc(STACK_INIT_SIZE * sizeof(SElemType));

2.malloc和new的工作原理

malloc工作原理：

malloc函数的实质，它有一个 将 可用的内存块 连接为一个 长长的列表 的所谓空闲链表的功能。调用malloc函数时，它沿连接表寻找满足用户请求所需要的内存块。然后，将该内存块一分为二（一块的大小与用户请求的大小相等，另一块的大小就是剩下的字节）。接下来，将分配给用户的那块内存传给用户，并将剩下的那块（如果有的话）返回到连接表上。调用free函数时，它将用户释放的内存块连接到空闲链上。最后，空闲链会被切成很多的小内存片段，如果这时用户申请一个大的内存片段，那么空闲链上可能没有可以满足用户要求的片段了。于是，malloc函数请求延时，并开始在空闲链上翻箱倒柜地检查各内存片段，对它们进行整理，将相邻的小空闲块合并成较大的内存块。如果还是无法获得符合要求的内存块，malloc函数会返回NULL指针，因此在调用malloc动态申请内存块时，一定要进行返回值的判断。

3.分析new与malloc的区别

从本质上来说，malloc是libc里面实现的一个函数，如果在source code中没有直接或者间接include过stdlib.h，那么gcc就会报出error：‘malloc’ was not declared in this scope。如果生成了目标文件（假定动态链接malloc），如果运行平台上没有libc（Linux平台，手动指定LD_LIBRARY_PATH到一个空目录即可），或者libc中没有malloc函数，那么会在运行时（Run-time）出错。

new则不然，是c++的关键字，它本身不是函数。new不依赖于头文件，c++编译器就可以把new编译成目标代码（g++4.6.3会向目标中插入_Znwm这个函数，另外，编译器还会根据参数的类型，插入相应的构造函数）。

另外有一点不能直接看出的区别是，malloc 只管分配内存，并不能对所得的内存进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。

	malloc	new
类别	libc里的指针型函数	c++的关键字
头文件	stdlib.h（或 malloc.h 与alloc.h）	无
返回类型	void 类型的指针	指定类型的指针
分配空间大小	手动计算的字节数	自动分配大小
释放空间方法	free()	delete()

关于malloc/free和new/delete扮演的角色可以参考
malloc/free和new/delete的区别