1、C/C++内存分布

①内存分那么多区的原因：不同的数据，有不同的存储需求，各区域满足了不同的需求。

②存放：

临时变量等临时用的变量：栈区；

动态申请的变量：堆区；

全局变量和静态变量等整个程序期间都使用的变量：数据段；

常量、可执行代码等只读数据：代码段；

2、C语言中动态内存管理方式：malloc/calloc/realloc/free

3、C++内存管理方式

C语言的内存管理方式在C++中依然可以使用但是有些情况不方便，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。

①new/delete操作内置类型

1°new操作符

动态开辟一个整型：

int* p=new int;

动态开辟一个整型同时赋个初值：

int* p=new int(3);

动态开辟多个整型：

int* p=new int[10];

动态开辟多个整型同时赋值：

int* p=new int[10]{1,2,3};

2°delete操作符

释放申请的一个空间：

delete p;

释放申请的多个空间：

delete[] p;

★new和delete，new[]和delete[]匹配起来使用；

★对于内置类型，malloc和new除了用法上的区别，没有别的区别；

②new/delete操作自定义类型

C语言的动态管理对于自定义类型是不好解决初始化的，所以必须要使用C++提供的new和delete

1°new操作符

动态开辟一个自定义类型：

A* p=new A;       //A是一个自定义的类

动态开辟一个自定义类型同时赋初值：

A* p=new A(1);       //自定义类型有传一个整型的构造函数

动态开辟多个自定义类型：

A* p=new A[3];          //开辟三个自定义类型的对象

动态开辟多个自定义类型同时赋初值：

A* p=new A[3]{1,2,3};         //隐式类型转换赋初值

A* p=new A[3]{aa1,aa2,aa3};     //利用已有的对象赋初值

A* p=new A[3]{A(1),A(2),A(3)};           //用匿名对象赋初值

★new的本质：开空间+调用构造函数初始化

2°delete 

释放申请的一个空间：

delete p;

释放申请的多个空间：

delete[] p;

★delete的本质：调用析构函数+释放空间

③new失败

1°new失败的话会抛出异常，但是异常需要捕获；

2°cout打印char*类型的数据的时候，默认打印的是字符串类型，想要打印地址可以使用printf或者前面加(void*)强制类型转换

4、operator new与operator delete函数

①new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在底层调用operator delete全局函数来释放空间。（这两个函数不是对new和delete的重载）

②operator new和operator delete封装的malloc和free。malloc失败了返回0，operator new失败了抛异常，这样更符合面向对象的特性。operator delete是为了和operator new配对。

5、new和delete的实现原理

①new和delete是操作符，运行时new直接转换成汇编指令，汇编指令中调用了operator new之后调用构造函数，delete直接转换成汇编指令，汇编指令中调用了析构函数之后，调用operator delete。

即：

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：在空间上调用析构函数，完成对对象资源的清理工作

                        调用operator delete函数完成对象空间的释放

new[]的原理：调用1次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，完成对象的构造

                       ★开空间时会在空间的头部多开四个字节的空间。

                       ★多开四个字节空间是为了告诉delete[]调用析构函数时调用几次

delete[]的原理：在空间上调用N次析构函数，完成对对象资源的清理工作

                          调用1次operator delete函数完成对象空间的释放

                          ★释放空间时会向前减四个字节开始释放空间

▲如果使用new[]申请空间，使用delete释放空间，逻辑上一定是错的，但是可是报错，可能不报错。报错是因为，new[]申请空间时在空间的前面多申请了四个字节的空间，delete释放是没有从四个字节前开始释放，相当于从中间开始释放的，这是肯定会报错的。不报错的话，就是因为你的类没有显式的写析构函数，并且你的成员变量都是内置类型，new[]申请空间时前面没有多申请前面四个字节的空间，所以使用delete释放也是可以的，但是这属于编译器的优化，是编译器做的，不一样的编译器不一定做法相同。所以写的时候一定要注意匹配的问题。

6、定位new表达式（placemen-new）

①构造函数和析构函数都可以显式调用，析构函数像调用普通函数一样直接调用就好了，而构造函数像普通函数一样直接调用会报错，需要使用定位new来进行显式调用。

②定位new显式调用构造函数的主要场景：

一般定位new都是和内存池一起配合使用的，我们频繁去堆开辟一小块空间是效率非常低的，所以有了内存池的概念，内存池就是一次在堆中申请一块比较大的空间，然后我们创建对象时先去内存池看看空间够不够，空间不够就去堆中开辟，空间够就直接使用内存池内的空间，而内存池的空间是以前开辟的，所以是未初始化的，我们想要初始化就需要使用定位new来显式调用构造函数。

③使用格式：

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