C++ 为什么 new 关键字有效而 malloc 无效？

Question

我正在学习指针和结构，我运行进入这个对我来说很难理解的问题。我创建了这个简单的程序用于测试目的：

#include <iostream>

struct testStructure
{
    int a = 0;
    int b = 0;
    int c = 400;
};

int main()
{
    struct testStructure* testStruct;
    testStruct = new testSctructure;

    std::cout << testStruct->c;

    delete testStruct;
    return 0;
}

上面的程序工作正常，它打印出值 400。但是当我尝试使用 malloc 时：

#include <iostream>

struct testStructure
{
    int a = 0;
    int b = 0;
    int c = 400;
};

int main()
{
    struct testStructure* testStruct;
    testStruct = (testStructure*)malloc(sizeof testStructure);

    std::cout << testStruct->c;

    free(testStruct);
    return 0;
}

它给了我这个值： -842150451

为什么？以上示例是在 Visual Studio 2019 年编写和构建的。

我知道在 C++ 中你几乎总是想使用 new 关键字，但我想稍微试验一下。

Answer 1

new 使用 class' 构造函数初始化分配的内存（在本例中是隐式的）。

malloc 不执行初始化，它只是分配一部分内存。读取未初始化的内存将有未定义的行为。

Answer 2

以下是您的第二个示例的工作原理。通常，这不是使用 C++ 的推荐方式，但有一些有效的用例。

#include <cstdlib>
#include <iostream>

struct testStructure {
    int a = 0;
    int b = 0;
    int c = 400;
};

int main() {
    auto testStruct_memory = std::malloc(sizeof(testStructure));

    // In-place constructor.
    auto testStruct = new(testStruct_memory) testStructure();

    std::cout << testStruct->c << "\n";

    // In-place destructor.
    testStruct->~testStructure();

    std::free(testStruct_memory);
}

Answer 3

对于malloc，你分配了一块内存，但没有创建对象。 testStructure 构造函数未被调用。

您可以在内存区域调用构造函数，放置位置为 new:

char* ptr = malloc(sizeof testStructure);
testStruct = new(ptr) testStructure;

但这很难阅读、令人困惑、难以维护并且充满风险。比如你需要

free() 不删除 ptr
您需要类似地显式调用析构函数。

所以，不推荐。

C++ 为什么 new 关键字有效而 malloc 无效？

C++ why does new keyword works and malloc does not?

c++

malloc

pointers

new-operator