C++动态内存管理：new、delete与malloc、free的区别

"C++笔试面试宝典2009版，包含了C++笔试和面试的常见问题，聚焦于C++的动态内存管理、运算符new和delete、以及C++与Java的对比，以及继承的概念和特性。" 在C++编程中，动态内存管理是一个重要的主题。`new`和`delete`是C++特有的一对运算符，它们用于对象的动态内存分配和释放。`malloc`和`free`是C语言中的函数，用于同样的目的，但在处理对象时有一些局限性。 1. `new`与`delete`： `new`不仅仅分配内存，还会调用构造函数初始化对象。与之相对，`delete`则负责调用析构函数并释放内存。比如，当我们创建一个自定义类型对象时，`new`会确保对象的构造函数被正确执行，而`delete`会在对象销毁前调用析构函数。例如： ```cpp MemTest* mTest = new MemTest; // 调用MemTest的构造函数 delete mTest; // 调用MemTest的析构函数，然后释放内存 ``` 相比之下，`malloc`仅分配内存，不会调用构造函数；`free`只释放内存，不调用析构函数。这意味着在使用`malloc`和`free`时，对象的生命周期管理和初始化需要程序员手动处理。 2. `delete`与`delete[]`的区别： 当处理数组时，`delete`和`delete[]`的行为有所不同。`delete`只释放由单一对象指针指向的内存，并调用该对象的析构函数一次。而`delete[]`适用于动态分配的数组，它会依次调用数组中每个元素的析构函数，然后释放整个数组的内存。例如： ```cpp MemTest* mTestArray = new MemTest[10]; // 分配10个MemTest对象 delete[] mTestArray; // 调用10个MemTest的析构函数，然后释放内存 int* intArray = new int[10]; delete[] intArray; // 释放整型数组的内存，内部数据类型没有析构函数，所以只释放内存 ``` 如果误用`delete`代替`delete[]`来释放数组，可能导致只调用一次析构函数，而其余内存未被正确释放，这将引发内存泄漏。 3. C++、C和Java的共同点与不同之处： - 共同点：它们都是面向对象的编程语言，支持类、对象、封装、继承和多态等概念。 - 不同之处：C++是C的超集，拥有更丰富的特性，如模板、异常处理和RTTI（运行时类型信息）。Java是完全独立的语言，它的内存管理是自动的，通过垃圾回收机制实现。C语言则更注重底层控制，没有内置的垃圾回收机制，且不支持类（但有结构体）。 4. 继承的优缺点： **优点**： - 代码复用：子类可以继承父类的属性和方法，减少重复代码。 - 多态性：子类可以重写父类的方法，实现不同的行为。 - 可扩展性：容易添加新的子类以扩展系统功能。 **缺点**： - 依赖性增加：子类与父类紧密耦合，父类的修改可能影响到子类。 - 复杂性提高：过多的继承层次可能导致代码难以理解和维护。 - 有可能导致“菱形问题”（ Diamond Problem），在C++中，如果一个类有两个或更多间接基类，且它们有一个公共基类，可能会产生二义性问题，不过C++通过虚继承解决了这个问题。 了解这些核心概念和细节对于C++的笔试和面试至关重要，同时也对实际编程工作有着深远的影响。在设计和编写C++程序时，理解动态内存管理、继承的运用以及与其他语言的异同，能够帮助开发者写出更高效、更可靠的代码。