C++中malloc/free和new/delete的区别是什么

malloc、free和new、delete都是动态内存分配的方法，但它们在实现和使用上有很大的区别。

1. malloc/free的实现和使用

malloc主要用于动态生成内存，它将从程序的堆中分配一块指定大小的内存，并返回该内存块的首地址。malloc的函数原型如下：

void* malloc(size_t size);

其中，size_t表示需要分配的内存大小，返回值是分配的内存块的首地址。如果分配失败，返回值为NULL。

在使用malloc分配内存时，需要注意以下三点：

- 通过返回的指针访问内存时，要确保已经合法的分配了内存，并且分配的内存空间足够大；

- 确认应用程序对指针所指空间的修改仅限于已经申请的内存空间；

- 在使用完成后，及时通过free方法释放内存空间，避免内存泄漏。

free函数主要用于释放程序中由malloc、calloc、realloc等函数分配的内存空间，函数原型如下：

void free(void* ptr);

其中，ptr表示待释放的内存指针。使用free函数时需要注意以下几点：

- 只能释放由malloc、calloc、realloc等函数分配的内存空间；

- 只能释放一次同一块内存空间，否则将导致运行错误；

- 释放内存空间后，指向其的指针将不再保证是可靠的，应该将其赋为NULL。

综上，malloc和free是C语言中用于分配和释放内存空间的基本函数，但需要自己管理内存，因此在使用中需要确保正确性和安全性。

2. new/delete的实现和使用

new和delete是C++中的运算符，用于动态生成和删除对象，相比于malloc/free，它们更加简洁、可靠、安全。new运算符会调用对象的构造函数，delete运算符会调用对象的析构函数。

语法上，new的应用形式可以写成两种形式：

- new 类型名

- new (类型名)

种形式可以用于动态分配内存和对象，第二种形式则可以用于动态分配指定大小的内存空间。

delete的使用形式与new相似，有两种写法：

- delete 指针

- delete []指针

种delete用于释放动态分配的单个对象（即new类型名所生成的内存），第二种delete用于释放动态分配的数组空间（即new 类型名[]所生成的内存）。

使用new时需要注意以下几点：

- new运算符会抛出bad_alloc异常，应该在分配内存后检查是否为NULL指针，如果是要及时释放；

- 对于数组，需要使用new []运算符来动态分配内存空间；

- 在使delete删除指针之前，需要将指针置为NULL。

综上，new和delete相比于malloc和free具有更多的功能和特性，更加具有安全性，体现了C++的面向对象特性。

3. C++中使用相对于C中malloc/free的优势

在C++中，通过new和delete来申请和释放动态内存会比使用C语言的malloc/free更加方便、安全和易用。主要体现在以下三个方面：

- 对象初始化：使用new操作符时，会自动调用类的构造函数来实现对象的初始化，而malloc函数只会分配内存，不涉及任何初始化操作。

- 内存大小隐式计算：malloc函数必须手动计算需要申请的内存块大小，而new操作符会自动计算所需的内存大小，不易出错。

- 风险控制：使用malloc函数时需要手动管理所使用的内存块，不得不考虑各种边界条件，而在使用new操作符时，可以更容易地控制程序的风险，避免不必要的错误。

结论：

综上，C++中通过new和delete来动态分配内存会比C中的malloc和free更加灵活、易用、安全。使用new可以自动实现对象的初始化和内存大小的计算，使程序的效率更高，设计更加科学，易维护。