【C++修行之路】C/C++内存管理

程序区域内存划分

C/C++程序内存区域划分非常相似。

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C语言动态内存分配：

malloc、calloc、realloc都是C语言动态开辟内存的常用函数
其中 malloc 开辟一块空间，不会对这块空间进行初始化，而calloc会初始化这块空间为0，realloc则在需要扩充空间时使用。

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operator new和operator delete：
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。

而operator new 和 operator delete 底层依然是调用malloc和free实现的。

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new和delete：

对于内置类型
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。

除此之外new可以在申请空间后赋值。

int* p1 = new int;
int* p2 = new int(2);//赋值
int* p3 = new int[3];
int* p4 = new int[3]{1,2,3};//赋值

对于自定义类型

• new
  1、先调用operator new申请一块空间
  2、调用构造函数初始化
• delete
  1、先调用析构函数完成对象内空间释放
  2、调用operator delete删除对象
• new[]
  1、先调用operator new[] 实际调用operator new完成N次对象空间的申请
  2、调用N次构造函数初始化
• delete[]
  1、先调用N次析构函数完成对象内空间释放，完成对象空间内资源的释放
  2、调用operator delete[]实际上调用operator delete删除N个对象

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定位new表达式：

格式：new (指针) type(初始化列表)
type指对象的类型

定位new表达式在实际中一般是配合内存池使用。因为内存池分配出的内存没有初始化，所以如果是自定义类型的对象，需要使用new的定义表达式进行显示调构造函数进行初始化。

int main()
{A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));new(p1)A(1);// 注意：如果A类的构造函数有参数时，此处需要传参p1->~A();free(p1);
}

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new、delete和malloc、free的区别:

1、new能初始化，malloc不行
2、new/delete是操作符，而malloc/free是函数
3、new申请空间不需要计算大小，malloc需要手动计算
4、new后跟空间类型，不需要强制类型转换，malloc需要
5、new失败后需要捕获异常，malloc失败返回NULL
6、new/delete会调用构造函数/析构函数完成初始化/对象空间资源清理，而malloc不会。