为什么我更喜欢在堆上使用免费存储？

Question

在Exceptional C ++中，Herb Sutter在第35项中写了一条准则：

首选使用免费商店（新建/删除）。 避免使用堆（malloc / free）。

我为什么要？

如果实现选择使用malloc实现new ，则可能会产生开销，因此就性能而言，这似乎是一个糟糕的建议。

Answer 1

C ++中的new和delete关键字通常是根据malloc和free来实现的，但是它们被设计用来做不同的事情。

在C ++中，如果您说

new T(/* args */)

C ++将执行以下操作：

• 尝试分配足够的内存来容纳类型T的对象。
• 失败时，尝试使用新的处理程序释放空间，如果没有可用的内存，则最终抛出std::bad_alloc对象。
• 尝试在该内存块中构造T类型的对象。
• 如果类型T的对象的构造引发异常，则自动取消分配内存。

如果仅使用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;
}

我在这里还掩盖了其他一些细微差别（例如，调用operator new而不是malloc或处理零大小的请求等），但是我希望这有助于解释new和malloc的不同之处。

那么，为什么要在malloc使用new呢？ 好吧，有几个原因：

• 更安全。 使用malloc可以忘记检查返回类型是否为空指针，或者可以请求错误的存储空间，或者可以忘记在对象上调用构造函数，或者如果构造函数抛出例外等

• 它更安全。 malloc返回void* ，它只是一个内存块的指针。 使用malloc ，您必须将指针转换为适当的类型，这将在以后引入潜在的错误。

• 它允许定制。 某些类型的重载operator new以不寻常的方式重载请求内存，例如从池分配器或某些可能更快的内存中，或使用优化使用模式的自定义分配器。 这样，您只需定义operator new和operator delete ，就可以自动自定义为T类型的对象动态分配内存的所有时间。 如果使用malloc ，则必须跟踪整个程序中的所有内存分配站点。

也就是说， malloc有一些优点。 如果您确定要分配的对象是琐碎的对象（例如仅保存数据的基元或结构），则使用malloc可能会更快一些。 malloc还允许您使用realloc ，而free则没有。 但老实说，在这种情况下，最好只使用std::vector或std::array ，因为它们更安全，更容易调试且具有良好的编译器支持，因此可能会得到积极优化。

希望这可以帮助！