C++的内存管理

一.C/C++的内存分布

二.动态内存管理方式

1.C语言的动态内存管理方式：malloc,calloc,realloc,free

1>用法：

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
	int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
	int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int) * 10);

	free(ptr1);
	//若prt2指向的空间后续足够存储10个整型就在其后继续申请10个整型的空间，此时ptr2=ptr3
	//若prt2指向的空间后续不够存储10个整型，就销毁prt2,在重新开一块空间ptr3来存储数据
	free(ptr3);
	return 0;
}

2>区别：

malloc：直接申请40个字节大小的空间

calloc：申请4个int类型大小的空间，需要指明元素个数，及每个元素的字节大小

realloc：若原空间的后面空间未被利用且足以存储10个整型变量，则直接在原空间后申请；若原空间的后面空间被利用，则销毁原空间重新开一块空间

2.C++的动态内存管理方式:new,delete

1>new,delete操作内置类型

1)new和malloc,delete和free基本类似，不同的是new,delete申请和释放的是单元素的空间，new[],申请的是连续空间，若new在申请空间时失败会抛异常，而malloc申请空间失败会返回NULL

2)例子

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	//动态申请一个int类型的空间
	int* ptr1 = new int;
	//动态申请一个int类型的空间，并将其初始化为10
	int* ptr2 = new int(10);
	//动态申请10个int类型的空间
	int* ptr3 = new int[10];

	delete ptr1;
	delete ptr2;
	delete[] ptr3;
}

2>new,delete操作自定义类型

1)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，完成初始化

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，再调用operator delete函数释放对象空间

2)new T[N]的原理：调用operator new[]函数，在operator new[]中实际调用operator new函数申请N个对象的空间，在申请的空间上执行N次构造函数，完成初始化

delete[]的原理：在空间上执行N次析构函数，完成N个对象中资源的清理工作，实际在operator delete[]中调用operator delete函数释放对象空间

3)例子

#include <iostream>
using namespace std;

class A
{
public:
	A(int a1=0, int a2=0)
		:_a1(a1)
		, _a2(a2)
	{}
	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}
private:
	int _a1;
	int _a2;
};
int main()
{
	//动态开辟1个A类型大小的空间，利用缺省值
	A* p1 = new A;
	//动态开辟3个A类型大小的空间，并初始化
	A* p2 = new A(2);
	//动态开辟3个A类型大小的空间
	A* p3 = new A[3];

	delete p1;
	delete p2;
	delete[] p3;
}

注：1.new除了开空间外还会自动调用构造函数，delete除了释放资源外还会自动调用析构函数，

2.对于内置类型，若关键字不匹配，不会报错；对于自定义类型，若是非显示定义析构函数，也不会报错，但要是显示定义析构函数，会报错

3>operator new和operator delete

1)new和delete是用户动态申请和释放资源的操作符，operator new和operator delete是系统提供的全局函数，new在底层调用operator new来申请空间，delete在底层调用operator delete来释放空间

2)operator new也是通过malloc来申请空间，若是申请失败则会抛异常

3.malloc/free和new/delete的区别

同：从堆上申请空间，需要用户手动释放

异：