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一.C语言中的动态内存管理方式
二.C++中的内存管理方式
1.new/delete操作内置类型
2.new和delete操作自定义类型
3.浅识抛异常 （内存申请失败）
4.new和delete操作自定义类型
三.new和delete的实现原理
1.内置类型
2.自定义类型
一.C语言中的动态内存管理方式
void Test()
{
int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
free(p1);
// 1.malloc/calloc/realloc的区别是什么？
int* p2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
int* p3 = (int*)realloc(p2, sizeof(int) * 10);
// 这里需要free(p2)吗？
free(p3);
}答：不需要，realloc分为原地扩容和异地扩容，原地扩容的话返回一个指针，所以p3和p2是相等的；异地扩容的话会将原来的空间自动free掉。
二.C++中的内存管理方式
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。
1.new/delete操作内置类型
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10个int类型的空间
int* ptr6 = new int[3];
delete ptr4;
delete ptr5;
delete[] ptr6;
}
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。
2.new和delete操作自定义类型
- C语言写法建立结点
struct ListNode* CreateListNode(int val)
{
struct ListNode* newnode = (struct ListNode*)malloc(sizeof(struct ListNode));
if (newnode == NULL)
{
perror("malloc fail");
return NULL;
}
newnode->_next = NULL;
newnode->_val = val;
return newnode;
}- C++建立结点
struct ListNode
{
ListNode* _next;
int _val;
ListNode(int val)
:_next(nullptr)
,_val(val)
{}
};
int main()
{
//自定义类型，开空间+构造函数;new失败了以后抛异常，不需要手动检查
ListNode* node1 = new ListNode(1);
ListNode* node2 = new ListNode(2);
ListNode* node3 = new ListNode(3);
return 0;
}- C++手撕一个链表
// 创建的不带哨兵位
ListNode* CreateList(int n)
{
ListNode head(-1); // 哨兵位
ListNode* tail = &head;
int val;
printf("请依次输入%d个节点的值：>", n);
for (size_t i = 0; i < n; i++)
{
cin >> val;
tail->_next = new ListNode(val);
tail = tail->_next;
}
return head._next;
}
int main()
{
ListNode* list1 = CreateList(5);
return 0;
}
3.浅识抛异常 （内存申请失败）
void func()
{
int n = 1;
while (1)
{
int* p = new int[1024 * 1024 * 100];
cout << n << "->" << p << endl;
++n;
}
}
int main()
{
func();
return 0;
}
- C语言内存申请失败
对比发现C语言申请失败返回0需要检查,而C++不需要检查，直接抛异常。
4.new和delete操作自定义类型
class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
class Stack
{
public:
Stack()
{
_a = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
_top = 0;
_capacity = 4;
}
~Stack()
{
free(_a);
_top = _capacity = 0;
}
private:
int* _a;
int _top;
int _capacity;
};
int main()
{
//int* p1 = (int*)operator new(10 * 4);
A* ptr1 = new A; // operator new + 1次构造
A* ptr2 = new A[10]; // operator new[] + 10次构造
//cout << sizeof(A) << endl;
delete ptr1; // 1次析构 + operator delete
delete[] ptr2; // 10次析构 + operator delete[]
Stack* pst = new Stack;
delete pst;
int* p1 = new int[10];
return 0;
}注意：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（先掉析构函数再释放内存），而malloc与 free不会。
三.new和delete的实现原理
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。
2.自定义类型
new的原理:
1. 调用operator new函数申请空间
2. 在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造
delete的原理:
1. 在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作
2. 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
