一、C/C++内存分布

代码展示：

#include <iostream>
int a = 1;//a在静态区(数据段)
static int b = 1;//b在静态区(数据段)
int main()
{
	static int c = 1;//c在静态区(数据段)
	int d = 1;//d在栈区
	int num[10] = { 1, 2, 3 };//num在栈区
	const char c[] = "abcd";//c和*c在栈区；常量字符串的内容拷贝一份，赋值给数组c，所以这个字符串不是在常量区
	const char* p = "abcd";//p在栈区，在栈区创建一个变量p，来储存常量字符串的地址
	//*p在常量区：*p是p所指向的内容，常量字符串，
	int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);//p1在栈区，*p1是指针指向的地址，这个地址在堆区
	int* p2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
	int* p3 = (int*)realloc(p2, sizeof(int) * 4);
	free(p1);
	free(p2);
	return 0;
}

栈区：局部变量
sizeof（数组名）：整个数组的大小
sizeof（字符串）：注意‘\0’

二、C/C++中动态内存管理方式

2.1 C语言中动态内存管理方式

malloc/calloc/realloc/free
：malloc/calloc/realloc的区别？

2.2 C++内存管理方式

C++通过new和delete操作符进行动态内存管理。【new动态开辟的空间不用检查是否开辟成功】

int main()
{
	int* p1 = new int;//new 1个对象
	int* p2 = new int[10];//new 10个对象
	int* p3 = new int(10);//new 1个对象，值初始化为10
	int* p4 = new int[6]{ 1, 2, 3, 4 };//new 6个对象，值初始化分别为1、2、3、4、0、0（C++11才支持）
	delete p1;//new出来的
	delete[] p2;//new[]出来的
	delete p3;//new出来的
	delete[] p4;//new[]出来的
	//注意要匹配，如果不匹配，不一定会报错。但是还是要匹配
	return 0;
}

：（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[]，注意：匹配起来使用。
（2）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。

三、operator new和operator delete函数

3.1 operator new和operator delete函数

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。
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，如果用户提供该措施就继续申请，否则就抛异常。operator delete 最终是通过free来释放空间的。

3.2 operator new与operator delete的类专属重载（了解）

向堆申请空间，和向内存池申请空间比较，向内存池申请空间比较快。
重载专属的operator new/ operator delete的函数，实现的函数，去向内存池申请空间。相当于向内存池申请空间比较快。使用内存池申请和释放内存，提高效率。

四、new和delete的实现原理

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。

五、定位new表达式（placement-new）(了解）

定位new表达式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。

new (place_address) type或者new (place_address) type(initializer-list)
place_address必须是一个指针，initializer-list是类型的初始化列表

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。

六、面试题

【用法1-4和区别5-6】
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。不同的地方是：

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

编译器优化问题：（构造函数）【优化仅仅取决于编译器】

匿名对象：生命周期仅仅这一行，【类：会在这一行调用构造函数和析构函数】【例如：Date（）】
使用场景：当仅仅需要调用类里面一个函数就可以（例如：Date().num(10)）

一个表达式中：连续一个的构造+拷贝构造会被优化
f(Date());//Date(),进行构造，然后立马又（）拷贝构造,编译器进行优化。就直接优化为一个构造函数。【】
一个表达式中：连续一个的连续的拷贝构造也会被优化
Date ret = f(x);f(x)传值返回，临时变量，一个拷贝构造，赋值给
ret一次拷贝构造。然后进行了优化。

总结

以上就是今天要讲的内容，本文详细的介绍了C/C++内存分布、动态内存管理方式、operator new和operator delete函数、new、delete实现原理。希望给友友们带来帮助！

是小刘同学啦

【C++】C/C++内存管理-new、delete

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