面试题：C++中malloc和new返回值类型差异及应用场景

Question

请阐述C++中malloc和new返回值类型有何不同，并举例说明在何种场景下会优先选择使用基于其返回值类型特性的malloc或new来分配内存。

Answer 1

1. 返回值类型不同：
   • malloc函数返回的是void*类型。例如：void* ptr = malloc(100);，它只负责分配指定字节数的内存，不关心所分配内存用于存储什么类型的数据。
   • new运算符返回的是指向所分配对象类型的指针。例如：int* numPtr = new int;，这里new返回的是int*类型指针，明确指向int类型对象。
2. 优先选择场景：
   • 优先选择malloc的场景：
     • 当需要分配一段原始的、无类型特定构造和析构操作的内存块时，malloc更合适。比如在实现一个简单的内存池机制，用于存储不同类型数据的通用内存块分配。在这种情况下，只需要获取一块指定大小的内存空间，不需要进行对象的构造。

     void* buffer = malloc(1024 * 1024); // 分配1MB的内存块用于通用存储
     if (buffer) {
         // 使用buffer进行数据存储等操作
         free(buffer);
     }
     

   • 优先选择new的场景：
     • 当分配对象时，尤其是那些具有构造函数和析构函数的对象。例如，创建一个自定义类的对象，new会调用对象的构造函数进行初始化。

     class MyClass {
     public:
         MyClass() {
             // 构造函数初始化操作
         }
         ~MyClass() {
             // 析构函数清理操作
         }
     };
     MyClass* myObj = new MyClass();
     if (myObj) {
         // 使用myObj
         delete myObj;
     }
     

     • 当需要分配数组且数组元素是对象类型时，new[]会为每个元素调用构造函数。

     MyClass* myObjArray = new MyClass[10];
     if (myObjArray) {
         // 使用数组
         delete[] myObjArray;
     }