一、C/C++ 内存分布
我们平常写代码所用的内存叫虚拟内存，是操作系统分配给每个进程的4G的内存，其中3G叫用户空间，1G叫内核空间。
我们所用的也就是3G的用户空间，如下图：
说明：
1. 代码段—可执行的代码/只读常量。
2. 数据段—存储全局数据和静态数据。
3. 堆—用于程序运行时动态内存分配，堆是可以上增长的。
4. 内存映射段—也叫共享内存区，是高效的I/O映射方式，用于装载一个共享的动态内存库。用户可使用系统接口，创建共享共享内存，做进程间通信。
5.栈—又叫堆栈--非静态局部变量/函数参数/返回值等等，栈是向下增长的。
那么下面这段代码变量所处的区域是哪个？
int globalVar = 1;
static int staticGlobalVar = 1;
void Test()
{
static int staticVar = 1;
int localVar = 1;
int num1[10] = { 1, 2, 3, 4 };
char char2[] = "abcd";
const char* pChar3 = "abcd";
int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);
int* ptr2 = (int*)calloc(4, sizeof(int));
int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2, sizeof(int) * 4);
free(ptr1);
free(ptr3);
}选项：
A. 栈 B.堆 C.数据段 D.代码段
globalVar在哪里？____ staticGlobalVar在哪里？____
staticVar在哪里？____ localVar在哪里？____
num1 在哪里？____
char2在哪里？____ *char2在哪里？___
pChar3在哪里？____ *pChar3在哪里？____
ptr1在哪里？____ *ptr1在哪里？____
答案：（我对照内存分布图画出来）
二、C与C++ 动态内存管理方式及区别
C语言中常用 malloc/calloc/realloc/ 动态开空间，用 free 释放空间。
那么 C++ 呢？
C++用 new/delete 、new[]/delete[] 配套使用动态开辟空间释放空间。
有什么区别呢？
最大的区别就是 new/delete 对于 "自定义类型" 除了开空间，还会调用构造函数和析构函数。
但是对 "内置类型" new/delete 和 malloc/free 都一样。
三、详细介绍new/delete
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。
下面是 operator new 的源代码：
void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)
{
// try to allocate size bytes
void *p;
while ((p = malloc(size)) == 0)
if (_callnewh(size) == 0)
{
// report no memory
// 如果申请内存失败了，这里会抛出bad_alloc 类型异常
static const std::bad_alloc nomem;
_RAISE(nomem);
}
return (p);
}new 底层封装 malloc 的作用在于申请失败抛异常，而 malloc 失败是返回NULL。
下面是 operator delete 的源代码：
void operator delete(void *pUserData)
{
_CrtMemBlockHeader * pHead;
RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pUserData, 0));
if (pUserData == NULL)
return;
_mlock(_HEAP_LOCK); /* block other threads */
__TRY
/* get a pointer to memory block header */
pHead = pHdr(pUserData);
/* verify block type */
_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));
_free_dbg( pUserData, pHead->nBlockUse );
__FINALLY
_munlock(_HEAP_LOCK); /* release other threads */
__END_TRY_FINALLY
return;
}
/*
free的实现
*/
#define free(p) _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)可以看到 delete 底层还是封装了 free
通过上面的代码可以看出来：
当 new 去申请空间的时候，new 先去调用 operator new ，然后 operator new 再去调用 malloc，但是与 malloc 不同的是，new 对自定义类型还要去调用构造函数，失败抛异常。
下面是汇编代码看一下：
四、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
（1）new的原理
a. 调用operator new函数申请空间
b. 在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造
（2）delete的原理
a. 在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作
b. 调用operator delete函数释放对象的空间
（3）new T[] 的原理
a. 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。
b. 在申请的空间上执行N次构造函数
（4）delete[] 的原理
a. 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
b. 调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间.
