C和C++动态分配内存方法是什么，有什么区别？本质区别是什么？【面试】

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在C和C++中，动态分配内存是程序在运行时请求额外内存的过程。以下是C和C++中动态分配内存的方法及其区别：

C语言动态分配内存：

1. malloc：

   • 使用stdlib.h头文件中的malloc函数。
   • malloc函数分配指定大小的内存块，返回一个指向该内存块的指针。

2. calloc：

   • 使用stdlib.h头文件中的calloc函数。
   • calloc用于分配一个数组，并初始化为零。

3. realloc：

   • 使用stdlib.h头文件中的realloc函数。
   • realloc用于调整之前分配的内存块的大小。

C++语言动态分配内存：

1. new操作符：

   • C++使用new操作符进行内存分配。
   • new分配内存，并可以构造对象。

2. new[]操作符：

   • 用于分配数组的内存，并可以构造数组中的每个元素。

3. delete操作符：

   • 用于释放单个对象的内存。

4. delete[]操作符：

   • 用于释放数组的内存。

区别：

1. 语法：

   • C使用函数调用来分配和释放内存。
   • C++使用操作符来分配和释放内存。

2. 类型安全：

   • C++的new和delete操作符支持类型安全，而C语言的malloc和free不关心类型。

3. 构造和析构：

   • C++的new会自动调用对象的构造函数，而delete会调用析构函数。
   • C语言分配的内存不会自动调用构造函数或析构函数。

4. 异常安全性：

   • C++的new和delete操作符可以抛出异常，但通常它们不会。
   • C语言的内存分配函数（如malloc）如果失败，会返回NULL。

5. 内存分配失败处理：

   • 在C中，需要检查malloc和realloc的返回值是否为NULL。
   • 在C++中，new在内存不足时会抛出std::bad_alloc异常，除非使用nothrow版本的new。

本质区别：

• 构造和析构：C++的内存分配机制与对象的生命周期管理紧密集成，自动处理对象构造和析构。这是C++相较于C在内存管理方面的本质区别。

面试回答示例：
"在C语言中，我们使用malloc、calloc和realloc函数来动态分配内存，并使用free来释放内存。这些函数不关心内存所存储的数据类型，也不会自动调用构造函数或析构函数。而在C++中，我们使用new和delete操作符，它们支持类型安全，并且会自动调用对象的构造函数和析构函数。C++的内存分配机制与面向对象的特性（如构造和析构）紧密集成，这是C++相较于C在内存管理方面的本质区别。此外，C++的new操作符在内存不足时可能会抛出异常，而C语言的malloc函数会返回NULL。"

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