C/C++内存分布

1. 栈又叫堆栈，主要存放非静态局部变量、函数参数、函数返回值，栈一般是向下增长的
2. 堆用于程序运行时动态内存分配
3. 数据段用于存储全局数据和静态数据
4. 代码段用于存储可执行代码和制度常量

C++内存管理方式

C语言的内存管理方式在C++中可以继续使用，但有些地方就无能为力，而且用起来很麻烦

因此C++通过new和delete****操作符进行动态内存管理

内置类型

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类型的空间并初始化为10
	int* ptr2 = new int(10);

	// 动态申请十个int类型的空间
	int* ptr3 = new int[10];

	delete ptr1;
	delete ptr2;
	delete[] ptr3;

	return 0;
}

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[]。如果使用new[]申请空间，使用delete可能会造成内存泄漏

自定义类型

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		: _a(a)
	{
		cout << "A():" << endl;
	}

	~A()
	{
		cout << "~A()" << endl;
	}

private:
	int _a;
};

int main()
{
	A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
	A* p2 = new A(1);
	free(p1);
	delete p2;

	return 0;
}

调用上述程序可以得到，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和free不会

malloc/free和new/delete的区别

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的返回值是void*，使用时必须强转，new不需要
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必须捕获异常**
6. 对于自定义类型，malloc和free只会开辟空间，不会调用构造函数和析构函数，而new和delete申请后或销毁前会调用构造和析构函数

总的来说，new和free使用会更加方便

new和delete的实现原理

内置类型

malloc/free和new/delete基本类似

自定义类型

• new的原理

1. 调用operator new函数申请空间（底层还是通过malloc申请，相当于封装了一层）
2. 在申请的空间上调用构造函数

• 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
2. 调用operator delete函数释放对象的空间（底层是通过free释放空间）

定位new表达式

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，也就是显示调用构造函数

使用情景：内存池，因为内存池分配的内存没有初始化，如果是自定义类型的对象，需要使用new的定义表达式显示调用构造函数进行初始化

格式：new (place_address) type或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

class A
{
public:
	A(int a = 0)
		: _a(a)
	{
		std::cout << "A()" << this << std::endl;
	}

	~A()
	{
		std::cout << "~A()" << this << std::endl;
	}

private:
	int _a;
};

int main()
{
	A* pa = (A*)malloc(sizeof(A));
	new(pa)A; // 如果A类的构造函数有参数时，此处需传参
	pa->~A();
	free(pa);

	return 0;
}