目录
- 一、C/C++内存分布
- 二、C语言中动态内存管理方式
- 三、 C++中动态内存管理
- 四、operator new与operator delete函数
- 五、new和delete的实现原理
- 六、定位new表达式(placement-new)
- 七、常见面试题
一、C/C++内存分布
程序中需要存储一些数据，那关于数据的分类主要有下面这几种：
- 栈又叫堆栈–非静态局部变量/函数参数/返回值等等，栈是向下增长的，建立栈帧最本质的作用是存储局部数据（即用即销毁）。
- 内存映射段是高效的I/O映射方式，用于装载一个共享的动态内存库。用户可使用系统接口
创建共享共享内存，做进程间通信。（Linux课程如果没学到这块，现在只需要了解一下） - 堆用于程序运行时动态内存分配，堆是可以上增长的。
- 静态区/数据段–存储全局数据和静态数据。
- 常量区/代码段–可执行的代码/只读常量。
int globalVar = 1;
static int staticGlobalVar = 1;
void Test()
{
static int staticVar = 1;
int localVar = 1;
int num1[10] = { 1, 2, 3, 4 };
char char2[] = "abcd";
const char* pChar3 = "abcd";
int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int) * 4);
free(ptr1);
free(ptr3);
}
C语言中动态内存管理方式：malloc/calloc/realloc/free
【面试题】
1. malloc/calloc/realloc的区别？
sizeof(char2) = ____; strlen(char2) = ____;
sizeof(pChar3) = ____; strlen(pChar3) = ____;
sizeof(ptr1) = ____;
3. sizeof 和 strlen 区别？
二、C语言中动态内存管理方式
现在来看下面：
三、 C++中动态内存管理
C语言内存管理方式在C++中可以继续使用，但有些地方就无能为力，而且使用起来比较麻烦，因
此C++又提出了自己的内存管理方式：通过new和delete操作符进行动态内存管理。
struct ListNode
{
int _val;
struct ListNode* _next;
//开辟空间的同时也会调用构造函数进行初始化
ListNode(int x)
:_val(x)
, _next(NULL)
{}
};
struct ListNode* BuyListNode(int x)
{
//只是单纯的开空间
struct ListNode* newnode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
//检查/
newnode->_next = NULL;
newnode->_val = x;
return newnode;
}
int main()
{
struct ListNode* n1 = BuyListNode(1);
struct ListNode* n2 = BuyListNode(2);
struct ListNode* n3 = BuyListNode(3);
//开空间+调用构造函数初始化
ListNode* nn1 = new ListNode(1);
ListNode* nn2 = new ListNode(2);
ListNode* nn3 = new ListNode(3);
return 0;
}
要注意：申请和释放单个元素的空间，使用new和delete，申请和释放连续的空间，使用new和delete[],要注意匹配起来使用。
3.1new/delete操作内置类型
void Test()
{
// 动态申请一个int类型的空间
int* ptr4 = new int;
// 动态申请一个int类型的空间并初始化为10
int* ptr5 = new int(10);
// 动态申请10个int类型的空间
int* ptr6 = new int[3];
delete ptr4;
delete ptr5;
delete[] ptr6;
}
3.2new和delete操作自定义类型
另外编译器还是挺智能的，对这里进行了优化：这里直接进行构造，而不是构造+拷贝构造，故编译器在这里进行了一些优化。
四、operator new与operator delete函数
4.1 operator new与operator delete函数（重点）
new和delete是用户进行动态内存申请和释放的操作符，operator new 和operator delete是
系统提供的全局函数，new在底层调用operator new全局函数来申请空间，delete在底层通过
operator delete全局函数来释放空间。
五、new和delete的实现原理
5.1内置类型
如果申请的是内置类型的空间，new和malloc，delete和free基本类似，不同的地方是：
new/delete申请和释放的是单个元素的空间，new[]和delete[]申请的是连续空间，而且new在申
请空间失败时会抛异常，malloc会返回NULL。
5.2自定义类型
- new的原理
- delete的原理
- new T[N]的原理
- delete[]的原理
六、定位new表达式(placement-new)
首先，我们要明确的是，自定义类型的对象才会自动的调用构造和析构函数，对于内置类型不会自定调用构造和析构函数。
定位new表达式(placement-new)已经不是单纯的new了，而是new的一些其他操作。
使用格式：
使用场景：
作用就是：是在已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象。
对于内置类型，构造函数是不可以自动调用的，但是如果想显式的对构造函数进行调用应该怎么办呢？
举个例子（显式调用构造函数），请看：
class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
//构造函数不能显式调用，我们之前构造函数都是自动调用的，那如果想显式调用该怎么办呢？
//定位new表达式(placement-new)可以显式调用构造函数
A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
new(p1)A;//注意A类的构造函数有参数时，此处需要传参，这已经不是new的用法了，而是new关键字的其他用法，叫做定位new
p1->~A();//这里就是显式调用析构函数
free(p1);
return 0;
}
运行结果如下，请看：
我们可以看到调试结果，可以看到我们通过显式调用对象的构造函数来对对象进行初始化；当然也可以显式调用析构函数，这里就不进行演示了。
总结一下定位new表达式(placement-new)的用法：
malloc开好空间，要显式调用构造函数了（这里就是对已有的空间调用构造函数），如果想给参数的话可以这样，即new(p1)A(520);
七、常见面试题
7.1 malloc/free和new/delete的区别
- malloc和free是函数，new和delete是操作符
- malloc申请的空间不会初始化，new可以初始化
- malloc申请空间时，需要手动计算空间大小并传递，new只需在其后跟上空间的类型即可，
如果是多个对象，[]中指定对象个数即可 - malloc的返回值为void*, 在使用时必须强转，new不需要，因为new后跟的是空间的类型
- malloc申请空间失败时，返回的是NULL，因此使用时必须判空，new不需要，但是new需
要捕获异常 - 申请自定义类型对象时，malloc/free只会开辟空间，不会调用构造函数与析构函数，而new
在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化，delete在释放空间前会调用析构函数完成
空间中资源的清理
7.2 内存泄漏
7.3内存泄漏分类
C/C++程序中一般我们关心两种方面的内存泄漏：
7.4如何检测内存泄漏（了解）
在vs下，可以使用windows操作系统提供的_CrtDumpMemoryLeaks() 函数进行简单检测，该
函数只报出了大概泄漏了多少个字节，没有其他更准确的位置信息。
7.5如何避免内存泄漏
上述代码并没有释放空间，程序结束后会自动对资源空间进行释放，所以我们平时在写程序时其实不用太过于担心内存的问泄露的题。因为程序运行结束后会释放资源空间，危害的话其实并没有太大。
内存泄露影响不大，进程正常结束后会释放资源，长期运行的程序内存泄露危害很大。
总结一下：
内存泄漏非常常见，解决方案分为两种：1、事前预防型。如智能指针等。2、事后查错型。如泄
漏检测工具。
好了，C++内存管理的内容就到这里了，大家加油哦，再见啦各位友友！！！
