使用 malloc/free 模拟 new/delete

Question

我创建了一个示例类（仅用于学习目的），它不必使用构造函数初始化列表，因为我想使用new/delete 和malloc/free 获得相同的效果。除了不使用构造函数初始化列表之外，还有哪些其他约束？您是否认为以下代码以正确的方式模拟了新建/删除行为？

#include <iostream>
using namespace std;

class X
{
private:
        int* a;
public:
        X(int x)
        {
             this->a = new int;
             *(this->a) = x;
        }
        ~X() { delete this->a; }
        int getA() { return *(this->a); }
};

class Y
{
private:
        int* a;
public:
        void CTor(int x)
        {
             this->a = new int;
             *(this->a) = x;
        }
        void DTor() { delete this->a; }
        int getA(){ return *(this->a); }
};

void main()
{
     X *xP = new X(44);
     cout<<xP->getA()<<endl;
     delete xP;

     Y *yP = static_cast<Y*>(malloc(sizeof(Y)));
     yP->CTor(44);
     cout<<yP->getA()<<endl;
     yP->DTor();
     free(yP);

     system("pause");
}

不使用delete xP，程序结束时会自动调用析构函数，但不会释放空闲存储区（即xP的空闲存储区，a字段的空闲存储区将被释放）。使用delete xP 时，会调用析构函数，然后完全释放空闲存储。 如果我错了，请纠正我。

Answer 1

您的问题的实际答案是您不正确，不调用delete xP 会导致内存泄漏。操作系统很可能会为您清理内存，但 C++ 运行时库并不保证会发生这种情况 - 这是操作系统通常提供的一项很好的服务 [而且它也非常方便，因为它允许我们编写不完美的代码并拥有像if (condition) { cout << "Oh horror, condition is true, I can't continue" << endl; exit(2); } 这样的代码，而不必担心当我们遇到严重错误时清理所有内容]。

然而，我的主要观点是，一旦您添加本身需要销毁的成员，这种东西就会变得非常混乱，例如

class X
{
  private:
    std::string str;
  ... 
};

没有简单的方法可以调用str 的析构函数。如果您决定使用异常和自动清理，情况会变得更糟。

Answer 2

new 与 malloc 以及 delete 与 free 之间存在许多细微差别。我相信只有当类是 POD 类型时它们才是等价的。

我应该警告你永远不能随意混合这两种类型。 new 必须始终由 delete 平衡，而不是 free。同样，malloc 必须仅由free 平衡。将两者混合会导致未定义的行为。