C/C++面试关键知识点：new、delete、malloc与free的区别

"C/C++面试题以及答案" 在C++编程中，内存管理是一个至关重要的概念，特别是对于动态内存的分配和释放。本资源聚焦于C++中的面试常见问题，涉及`new`、`delete`、`malloc`和`free`的关系以及`delete`与`delete[]`的区别。 首先，`new`和`delete`是C++中的关键字，它们专门设计用来处理对象的构造和析构，以及动态内存的分配和释放。`new`不仅分配内存，还会调用对象的构造函数，确保对象被正确初始化。相反，`delete`在释放内存前会调用对象的析构函数，释放对象可能占用的资源。这一点与C语言的`malloc`和`free`不同，`malloc`和`free`仅负责原始内存的分配和释放，不涉及对象生命周期的管理，因此不适合用于类类型的对象。 `malloc`和`free`是C语言标准库中的函数，它们不具有调用构造函数或析构函数的能力。C++为了支持面向对象特性，引入了`new`和`delete`，使得在动态内存管理中可以进行构造和析构操作。值得注意的是，`new`和`delete`是运算符，而不是库函数，这使得编译器能够更好地控制它们的行为。 接下来讨论`delete`和`delete[]`的区别。当释放通过`new`分配的单个对象时，使用`delete`即可，它将调用对象的析构函数。然而，如果释放的是通过`new[]`分配的数组，必须使用`delete[]`。`delete[]`会遍历整个数组，依次调用每个元素的析构函数，然后释放整个内存块。使用`delete`而非`delete[]`释放数组会导致只调用一次析构函数（通常为数组的第一个元素），而其他元素的析构函数不会被调用，可能导致内存泄漏或未定义行为。 举例来说，假设我们有以下代码： ```cpp int *arr = new int[10]; // 使用数组 delete[] arr; // 正确，调用每个元素的析构函数并释放内存 ``` 如果误用`delete`代替`delete[]`，数组中除第一个元素外的其他元素析构函数将不会被调用，这是不安全的： ```cpp delete arr; // 错误，只调用第一个元素的析构函数，内存未完全释放 ``` 对于内置类型（如整型、浮点型等）的数组，因为它们没有析构函数，所以`delete`和`delete[]`在这些情况下表现相同，但这并不意味着可以随意混用。对于自定义类型，必须确保正确匹配`new[]`和`delete[]`，以避免内存管理错误。 总结，理解`new`、`delete`、`malloc`、`free`之间的差异以及`delete`与`delete[]`的正确使用是C++程序员必备的知识。在处理动态内存时，遵循的原则是：使用`new`或`new[]`分配的内存，必须用相应的`delete`或`delete[]`释放。遵循这一规则，可以避免内存泄漏和程序崩溃，从而编写出更加健壮的C++代码。