为什么我应该更喜欢使用免费存储而不是堆？答案

【问题标题】：Why should I prefer using the free store over the heap?为什么我应该更喜欢使用免费存储而不是堆？
【发布时间】：2013-04-30 13:30:23
【问题描述】：

在 Exceptional C++ 中，Herb Sutter 在第 35 条中写道：

更喜欢使用免费商店（新建/删除）。避免使用堆（malloc/free）。

我为什么要这样做？

如果实现选择通过使用malloc 来实现new，则可能会产生开销，因此就性能而言，这看起来像是一条糟糕的建议。

【问题讨论】：

stackoverflow.com/questions/1350819/c-free-store-vs-heap - 似乎回答了你的问题
malloc/free 根本不知道构造函数和析构函数是什么。这足以成为始终使用new/delete 的理由。
@syam：谢谢，但我认为任何 Exceptional C++ 的读者都已经知道malloc 和new 之间的区别。我希望本书作者试图提出另一个观点。
@DarkWanderer 它没有：您的链接解释了new 和malloc 之间的区别，我的问题是“为什么最好使用前者？”
@qdii：请再读一遍。 OP 特别强调了免费存储和堆之间的差异，而不是关于 malloc/free。接受的答案给出了很好的解释。

标签： c++ memory-management new-operator

【解决方案1】：

C++ 中的new 和delete 关键字通常以malloc 和free 的形式实现，但它们的设计目的不同。

在 C++ 中，如果你说

new T(/* args */)

C++ 将执行以下操作：

尝试分配足够的内存来保存T 类型的对象。
失败时，尝试使用新的处理程序释放空间，如果没有可用内存，最终会抛出 std::bad_alloc 对象。
尝试在该内存块中构造T 类型的对象。
如果T 类型对象的构造引发异常，则自动释放内存。

如果您只使用malloc，则必须手动完成所有这些步骤，这将非常、非常困难。它可能看起来像这样：

T* memory = nullptr;
while (true) {
   memory = static_cast<T*>(malloc(sizeof(T)));
   if (memory != nullptr) break;

   std::get_new_handler()();  
}

try {
    new (memory) T(/* args */);
} catch (...) {
    free(memory);
    throw;
}

这里还有一些其他细微差别我已经忽略了（比如调用operator new 而不是malloc，或者处理零大小的请求等），但我希望这有助于解释new 和@ 987654335@不同。

那么为什么要使用new 而不是malloc？嗯，有几个原因：

更安全。使用malloc，您可能会忘记检查空指针的返回类型，或者您可能请求错误的存储空间量，或者您可能忘记检查在对象上调用构造函数，或者如果构造函数抛出异常等，您可能会忘记释放内存。
类型更安全。 malloc 返回一个 void*，它只是一个指向内存块的指针。使用malloc，您必须将指针转换为正确的类型，这会在以后引入错误的可能性。
它允许自定义。某些类型重载 operator new 以不寻常的方式请求内存，例如从池分配器或可能更快的某些内存块，或使用优化使用模式的自定义分配器。鉴于此，您可以自动自定义为T 类型的对象动态分配内存的所有时间，只需定义operator new 和operator delete。如果你使用malloc，你必须在整个程序中追踪所有的内存分配位点。

也就是说，malloc 有一些优势。如果您确定要分配的对象是普通对象（例如只保存数据的基元或结构），则使用malloc 可能会稍微快一些。 malloc 还允许您使用 realloc，而 free 不能。但老实说，在这种情况下，您最好只使用std::vector 或std::array，因为它们更安全、更易于调试，并且具有良好的编译器支持可能会被积极优化。

希望这会有所帮助！

【讨论】：