C/C++におけるmalloc()とnew()の違いと使い方を徹底解説

malloc()とは

malloc()関数は、要求されたサイズのバイト数分のメモリを割り当て、割り当てられたメモリ領域の先頭バイトへのポインタを返します。メモリの割り当てに失敗した場合は、NULLポインタを返します。

C++言語におけるmalloc()の構文は以下の通りです。

pointer_name = (cast-type*) malloc(size);

各パラメータの意味は次の通りです。

pointer_name − ポインタ変数に付ける任意の名前です。

cast-type − malloc()で割り当てたメモリをキャストするデータ型です。

size − 割り当てるメモリのサイズ（バイト単位）です。

以下は、C言語でのmalloc()の使用例です。

サンプルコード

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
int main() {
   int n = 4, i, *p, s = 0;
   p = (int*) malloc(n * sizeof(int));
   if(p == NULL) {
      printf("\nError! memory not allocated.");
      exit(0);
   }
   printf("\nEnter elements of array : ");
   for(i = 0; i < n; ++i) {
      scanf("%d", p + i);
      s += *(p + i);
   }
   printf("\nSum : %d", s);
   return 0;
}

実行結果は以下の通りです。

Enter elements of array : 32 23 21 8
Sum : 84

上記のプログラムでは、4つの変数が宣言されており、そのうちの1つであるポインタ変数*pが、malloc()によって割り当てられたメモリを格納しています。このプログラムは、ユーザーが入力した配列要素の合計値を出力します。

int n = 4, i, *p, s = 0;
p = (int*) malloc(n * sizeof(int));
if(p == NULL) {
   printf("\nError! memory not allocated.");
   exit(0);
}
printf("\nEnter elements of array : ");
for(i = 0; i < n; ++i) {
   scanf("%d", p + i);
   s += *(p + i);
}
printf("\nSum : %d", s);

new演算子とは

new演算子は、ヒープ領域へのメモリ割り当てを要求します。十分なメモリが利用可能であれば、そのメモリをポインタ変数に対して初期化し、そのアドレスを返します。

C++言語におけるnew演算子の基本構文は以下の通りです。

pointer_variable = new datatype;

メモリを初期化しながら割り当てる場合の構文は次の通りです。

pointer_variable = new datatype(value);

連続したメモリブロックを割り当てる場合の構文は次の通りです。

pointer_variable = new datatype[size];

以下は、C++言語でのnew演算子の使用例です。

サンプルコード

#include <iostream>
using namespace std;
int main () {
   int *ptr1 = NULL;
   ptr1 = new int;
   float *ptr2 = new float(223.324);
   int *ptr3 = new int[28];
   *ptr1 = 28;
   cout << "Value of pointer variable 1 : " << *ptr1 << endl;
   cout << "Value of pointer variable 2 : " << *ptr2 << endl;
   if (!ptr3)
   cout << "Allocation of memory failed\n";
   else {
      for (int i = 10; i < 15; i++)
      ptr3[i] = i+1;

      cout << "Value to store in block of memory: ";
      for (int i = 10; i < 15; i++)
      cout << ptr3[i] << " ";
   }
   return 0;
}

実行結果

Value of pointer variable 1 : 28
Value of pointer variable 2 : 223.324
Value to store in block of memory: 11 12 13 14 15

上記のプログラムでは、ptr1、ptr2、ptr3という3つのポインタ変数が宣言されています。ptr1とptr2はnew演算子を使って値を代入して初期化され、ptr3はnew演算子によって割り当てられたメモリブロックを格納しています。

ptr1 = new int;
float *ptr2 = new float(223.324);
int *ptr3 = new int[28];
*ptr1 = 28;

malloc()とnew()の主な違い

どちらもヒープ領域から動的にメモリを確保するために使われますが、両者にはいくつか重要な違いがあります。用途に応じて適切な方を選択しましょう。

C言語との互換性が必要な場合はmalloc()を、C++でオブジェクト指向的なコードを書く場合はnew演算子を使うのが一般的です。特にクラスオブジェクトを扱う際には、コンストラクタが自動的に呼ばれるnewの方が安全で便利です。