如何在C和C ++中分配和释放* array *内存？

Question

我的问题是关于数组，不是对象。

关于malloc() / free()与new / delete的关于SO的一些问题，但所有这些问题都集中在它们的使用方式上的差异。我理解它们是如何使用的，但我不明白底层差异会导致使用上的差异。

我经常听到C程序员说malloc()和free()操作费用很高，但我从来没有听说过C ++程序员对new和delete的说法。我还注意到C ++没有与C realloc()对应的操作。

如果我正在编写C ++的vector类的等价物，我希望避免在调整整个数组时复制整个数组，但是必须复制new和delete。在C中，我只是realloc()。值得注意的是realloc()可能只是复制整个数组，但我的印象是它使用相同的指针并为其分配更少的空间，至少在调整大小时。

所以我的问题是，malloc()和free()使用的算法与new和delete使用的算法有何不同。更具体地说，为什么C方式有一个更昂贵的耻辱，为什么C ++方式不允许在不复制的情况下调整大小？

Answer 1

引擎盖下没有真正的区别 - 通常默认的new和delete运营商只需拨打malloc和free。

至于“更贵的耻辱”，我的理论是这样的：在当天，每个周期都计算在内，malloc所花费的时间在很多情况下确实很重要。但到了C ++出现的时候，硬件速度要快得多，而免费商店经理花费的时间也不那么重要了。重点是从有效使用机器资源转向有效使用程序员资源。

为什么C ++缺少realloc等价物，我不知道。

Answer 2

通常new和delete使用malloc（）和free（）进行内存分配/释放。无论如何，他们必须使用一些原语进行内存分配/释放 - 重载 new 和 delete 运算符，这些运算符可能比malloc（）和free（）更快（比如它可以是在固定大小的对象的内存池上工作的函数。通常，除非你实际上已经完成了这样的重载，否则你不会看到每种方式完成内存分配的成本差异。

不允许重新分配，因为并非所有数据类型都允许在内存中移动 - 它们需要复制构造函数和调用的析构函数才能正确移动。例如，您可能在阵列中存储了一些图形节点结构。如果你盲目地移动它们，指向对象之间的指针将变为无效。

Answer 3

“新的和删除可能是昂贵的操作” - 那里，你现在有 听说C ++程序员说出来了。但严重的是，动态内存分配在两种语言中都是相同的。

Answer 4

我不知道C“耻辱”，但是为了调整C ++的大小。您可以使用placement new来自定义new的行为。

但为什么呢？让编译器制造商做他们最擅长的事情！

Answer 5

为了彻底概括，C传统上一直被用于更多资源受限的环境中，因为它的使用时间更长，并且因为它在嵌入式应用程序中使用。因此，malloc的潜在计算成本令人担忧，而在PC上更常用的C ++并不那么担心。

new和delete可能由编译器以与malloc非常类似的方式实现，但它们有一个区别（这就是它们存在的原因） - 它们调用构造函数和析构函数相关项目。

当我说构造函数时，我当然意味着需要进行任何初始化（填写VTABLES，设置初始化程序等）。这可能会使new和delete变慢，但在并排比较中（例如，分配和释放int）没有根本区别。

Answer 6

他们从根本上使用相同的技术进行分配 - 当然，在大多数实现中，默认的C ++运行时new不会比malloc快得多。其中一个最大的区别是你可以用C ++重写allocator，这样你就可以使用针对你预期的内存行为进行优化的分配器了 - 你当然也可以在C语言中做到这一点，但是语法方面有点麻烦。