目录
一、C/C++中的内存分布
二、C语言中动态内存管理方式：malloc/calloc/realloc/free
三、C++中的内存管理
3.1new/delete操作内置类型
3.2new/delete操作自定义类型
四、operator new与operator delete函数
4.1operator new与operator delete函数的分析
4.2operator new与operator delete函数的意义
五、new和delete的实现原理
5.1内置类型
5.2自定义类型
六、定位new表达式(placement-new)
前言：
上一篇博客我们结束了对类与对象的学习，这篇让我们继续探索C/C++内存管理吧！
个人主页：Pianeers
文章专栏：C++
如果有问题，欢迎评论区讨论！
希望能帮到大家，求点赞，关注加收藏！
一、C/C++中的内存分布
让我们先看看一道题：
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);
}
1. 选择题：
选项: A.栈 B.堆 C.数据段 D.代码段
globalVar在哪里？__C__ staticGlobalVar在哪里？__C__
staticVar在哪里？__C__ localVar在哪里？__A__
num1 在哪里？__A__
char2在哪里？__A__ *char2在哪里？__A__
pChar3在哪里？__A__ *pChar3在哪里？__D__
ptr1在哪里？__A__ *ptr1在哪里？__B__
回顾C语言的学习中我们对内存有一定的了解，内存储区域分为一下几种：
C/C++中的内存分布 ：
①栈区：用于存储非静态局部变量/函数参数/返回值等等，栈是向下增长的。
②堆区：用于存储动态内存分配，堆是向上增长的。
③数据段：存储全局数据和静态数据。
④代码段：可执行的代码/只读常量。
⑤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
二、C语言中动态内存管理方式：malloc/calloc/realloc/free
void test() {int* p1 = (int*)malloc(12);int* p2 = (int*)realloc(p1, 36);int* p3 = (int*)calloc(4, 4); }malloc：
分配一个大小为字节的内存块，返回一个指向内存块开头的指针，新分配的内存块的内容没有初始化，保留不确定的值。
realloc:
给一个已经分配了地址的指针重新分配空间，可以做到对动态开辟内存大小的调整。
calloc：
与malloc相似，不过函数calloc() 会将所分配的内存空间中的每一位都初始化为零。
三、C++中的内存管理
因为C++兼容C语言，所以C语言中的内存管理方法C++也可以用，但是使用起来比较麻烦，使用C++推出了自己的方法：new/delete。
3.1new/delete操作内置类型
void Test01() {// new一个int类型的空间int* str1 = new int;// new一个int类型的空间并初始化为5int* str2 = new int(5);// new10个int类型的空间int* str3 = new int[10];// new10个int类型的空间并初始化int* str4 = new int[10] { 1,2,3,4,5 }; //跟数组的初始化很像，大括号有几个，初始化几个，其余为0。不过C++11才支持的语法delete str1;delete str2;delete[] str3;delete[] str4; }
注意：申请和释放单个元素的空间，使用new和delete操作符，申请和释放连续的空间，使用 new[]和delete[]，注意：匹配起来使用。
3.2new/delete操作自定义类型
new/delete与malloc等的区别主要在于自定义类型：
new：在申请空间时后调用构造函数，而malloc只会申请空间。
delete：在释后空间会调用析构函数，而free只会释放空间。
class a { public:a(int hour = 10, int minl = 35):_hour(hour),_minl(minl){cout << "a()" << endl;cout << _hour <<"--"<< _minl << endl;}a(const a& a1){cout << "a(const a& a1)" << endl;}~a(){cout << "~a()" << endl;} private:int _hour;int _minl; }; int main() {a* p1 = new a(4,6);delete p1; }
很显然：在申请自定义类型的空间时，new会调用构造函数，delete会调用析构函数，而malloc与 free不会。这样可以带来很多便利，如在链表时malloc一个节点后往往需要单独构建一个函数初始化，现在在C++中new直接完成了。
四、operator new与operator delete函数
4.1operator new与operator delete函数的分析
new和delete是对动态内存的申请和释放的操作符（注意：malloc/free是函数）
operator new/operator delete是系统提供的全局函数（注意：不要误以为是对new和delete的重载）
new在底层调用operator new申请空间，delete在底层调用operator delete释放空间。
源码：operator new、operator delete
operator new分析：我们通过operator new的源码发现，它的底层是通过malloc来申请空间的，申请空间成功就直接返回，否则执行用户提供的空间不足应对措施，如果用户提供该措施就继续申请，否则就抛异常。
operator delete分析：通过源码发现，它的底层是通过free来释放空间的。
总结：operator new本质是封装了malloc，operator delete本质是封装了free。
那operator new/operator delete与malloc/free功能相似，有何不同呢？
①operator new开辟空间失败就抛异常。
②operator new不需要检查开辟空间的合法性。
既然operator new/operator delete底层是malloc/free，那他们的使用方法相似：
// a* p1 = (a*)operator new(sizeof(int)); // int* p2 = (int*)malloc(sizeof(int)); // operator delete(p1); // free(p2);
4.2operator new与operator delete函数的意义
operator new与operator delete函数的意义在于为new和delete提供了申请和释放空间的能力因此：
new底层原理转换为了：operator new+构造函数；
delete底层原理转换为了：operator delete+析构函数；
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：
调用operator new函数申请空间
+
在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造
delete的原理：
在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作
+
调用operator delete函数释放对象的空间
new T[N]的原理：
1、调用operator new[]函数，在operator new[]中实际调用operator new函数完成N个对 象空间的申请 .
2、在申请的空间上执行N次构造函数
delete[]的原理：
1、 在释放的对象空间上执行N次析构函数，完成N个对象中资源的清理2、调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间。
六、定位new表达式(placement-new)
定位new表达式功能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
使用格式： new (place_address) type或者new (place_address) type(initializer-list）
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。因为这里我们没有介绍内存池的概念，这里我们没有介绍内存池的概念。
我们已经知道定位new的功能，它恰好可以与上面的operator new适配，相当于new的功能。
//operator new a* p1 = (a*)operator new(sizeof(a)); //构造函数 new(p1)a;
