【C++】绘制内存管理的地图
生活是属于每个人自己的感受，不属于任何人的看法。
前言
这是我自己学习C++的第二篇博客总结。后期我会继续把C++学习笔记开源至博客上。
上一期笔记是关于C++的类与对象础知识，没看的同学可以过去看看： 【C++】面向对象编程的艺术之旅-CSDN博客
https://blog.csdn.net/hsy1603914691/article/details/143213525?spm=1001.2014.3001.5501
C/C++的内存分布
1. 栈----存放非静态局部变量、函数参数、返回值等等，栈是向下增长的。
2. 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。3. 堆----用于程序运行时动态内存分配，堆是可以上增长的。4. 数据段--存储全局数据和静态数据。5. 代码段--存放可执行的代码和只读常量。
C语言中动态内存管理方式
1. malloc、calloc、realloc 三个扩容函数。
2. malloc、calloc 是向内存申请空间进行开辟，而 calloc 开辟完空间之后，会把开辟出的空间自动赋值为 0 。
3. realloc 是向内存申请空间进行增容，是基于一个空间地址之后继续进行扩容。
#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include <iostream>
int main()
{
int* p1 = (int*)malloc(4 * sizeof(int));//一个参数
int* p2 = (int*)calloc(4 , sizeof(int));//两个参数
int* p3 = (int*)realloc(p2, sizeof(int) * 4);//两个参数
free(p1);
free(p3);
return 0;
}C++中动态内存管理方式
1. 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。
new、delete操作内置类型
1. 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[ ] 。2. 如果申请的是内置类型的空间，new 和 malloc ，delete 和 free 基本类似。但是 new 在申请空间失败时会抛异常，而 malloc 则会返回NULL。
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5个int类型的空间
int* ptr6 = new int[5];
int* ptr7 = new int[5] {1, 2, 3, 4, 5};
delete ptr4;
delete ptr5;
delete[] ptr6;
delete[] ptr7;
}new和delete操作自定义类型
1. new、delete 和 malloc、free 最大区别是：new、delete 对于自定义类型除了开辟空间、释放空间外，还会调用构造函数和析构函数。
2. 在申请自定义类型的空间时，new会先调用 operator new 函数，再调用构造函数；delete会先调用 operator delete 函数，再调用析构函数。而 malloc 与 free 则不会这么做。
3. new A[N] 本质上是调用 operator new[ ] 函数。在 operator new[ ] 函数中实际调用 operator new 函数完成 N 个对象空间的申请，在申请的空间上执行 N 次构造函数。
4. delete [ ] 本质上是调用 operator delete [ ] 函数。在 operator delete [ ] 函数中实际调用 operator delete 函数完成 N 个对象空间的申请，在释放的对象空间上调用 N 次析构函数，完成 N 个对象中资源的清理。
class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
// new、delete 和 malloc、free最大区别是：new、delete对于自定义类型除了开空间还会调用构造函数和析构函数
A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
A* p2 = new A(1);
free(p1);
delete p2;
// 内置类型是几乎是一样的
int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int));
int* p4 = new int;
free(p3);
delete p4;
A* p5 = (A*)malloc(sizeof(A) * 10);
A* p6 = new A[10];
free(p5);
delete[] p6;
return 0;
}operator new与operator delete
1. 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。2. operator new 实际也是通过 malloc 来申请空间，如果 malloc 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，如果用户没有提供该措施 ，那么就抛异常。3. operator delete 最终是通过 free 来释放空间的。
class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* p1 = new A(1);//new操作符：先调用 operator new 函数，再调用构造函数。
delete p1;//delete操作符：先调用 operator delete 函数，再调用析构函数。
return 0;
}class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
A* p1 = new A(1);
A* p2 = new A;
A* p3 = new A[5];
A* p4 = new A[5]{ 1,2,3,4,5 };
delete p1;
delete p2;
delete[] p3;
delete[] p4;
return 0;
}malloc、free和new、delete的区别
相同点：
1. malloc、free和new、delete的共同点是：都是从堆上申请空间，并且需要用户手动释放。
不同的：
1. malloc 和 free 是函数，new 和 delete 是操作符。2. malloc 申请的空间不会初始化，new 可以初始化。3. 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。4. 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。5. 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。6. 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释放。
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