C++面试必备：new、delete与malloc、free的深度解析

"C++面试宝典" 在C++面试中，深入理解内存管理和对象生命周期是至关重要的。这里我们将探讨两个核心知识点：new、delete、malloc、free的关系，以及delete和delete[]的区别。 首先，让我们来看new、delete、malloc、free之间的联系。在C++中，new和delete是一对运算符，负责动态内存的分配和释放，同时处理对象的构造和析构。new在分配内存后会调用构造函数，确保对象被正确初始化，而delete在释放内存前会调用析构函数，进行必要的清理工作。相反，malloc和free是C语言中的函数，仅负责基本的内存分配和释放，不涉及对象的构造和析构。因此，对于包含复杂数据结构的对象，单纯使用malloc和free可能无法正确地管理对象的生命周期，可能导致内存泄漏或未初始化的数据。 malloc和free属于标准库函数，它们的执行不受编译器直接控制，这意味着它们不会自动调用构造函数或析构函数。为了在C++中支持动态对象，new和delete运算符被引入，它们可以在内存分配和释放时分别调用构造函数和析构函数，确保了对象生命周期的完整管理。需要注意的是，new和delete并非库函数，而是语言级别的特性。 接下来，我们讨论delete和delete[]的区别。这两个运算符主要应用于动态数组的处理。当你使用new[]分配一个数组时，必须使用delete[]来释放内存，因为delete[]会遍历整个数组，依次调用每个元素的析构函数。而在使用new分配单个对象时，相应的释放操作应使用delete，它只调用一次析构函数。这是因为delete[]专门设计用来处理数组，而delete处理单个对象。 以下是一些示例代码： ```cpp MemTest *mTest1 = new MemTest[10]; // 动态数组分配 MemTest *mTest2 = new MemTest; // 单个对象分配 int *pInt1 = new int[10]; // 整型数组分配 int *pInt2 = new int; // 单个整型变量分配 delete[] mTest1; // -1- 正确，调用所有元素的析构函数 delete[] mTest2; // -2- 错误，mTest2指向单个对象，应使用delete delete[] pInt1; // -3- 正确，释放整型数组 delete[] pInt2; // -4- 错误，pInt2指向单个整型，应使用delete ``` 在这个例子中，-4-处的报错是因为尝试使用delete[]释放单个对象，这是不正确的。对于内置数据类型（如int），虽然没有析构函数，但错误使用仍然会导致问题，因为这违反了内存管理规则。对于自定义类型，如果不正确地使用delete和delete[]，可能会导致析构函数未被调用，进而引发内存泄漏或程序错误。 总结来说，理解和熟练掌握new、delete、malloc、free的使用，以及delete和delete[]的正确匹配，是C++程序员必备的技能。在面试中，这些知识点通常会被用来测试候选人对内存管理和对象生命周期的理解深度，以及他们编写安全、高效代码的能力。