一.C++内存分布
说明：
1. 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；
2. 内存映射段是高效的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；
3. 堆用于程序运行时动态内存分配，堆是可以上增长的；
4. 数据段--存储全局数据和静态数据；
5. 代码段--可执行的代码/只读常量 ；了解了内存的分布后，下面让我们来看一些练习题吧。
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);
}选择题：
选项: A.栈 B.堆 C.数据段(静态区) D.代码段(常量区)
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？____
正确答案从左往右，从上至下依次是：
CCCAA
AAADAB
记住，指针都是内置类型，都存储在栈区。
二.new 和 delete
C语言中，是用malloc 申请空间的，又要手动计算需要空间的大小，强转类型，还要检查是否申请内存成功，并且还没有初始化，就挺麻烦的。C++中就不要这么麻烦。
C++中申请空间是使用操作符：new
释放空间使用操作符：delete
new申请空间失败时会抛异常，并不是返回NULL。
如果对象是自定义类型：
1.那么在new的时候，会先开空间，然后去调用它的构造函数；
2.在delete的时候会去调用它的构造函数，然后再释放空间；
下面是各个场景下的使用方法：
int main() { int* p1 = new int; //开一个int大小的空间 int* p2 = new int(1); //开一个int大小的空间，并初始化成1，注意初始化的内容要用圆括号() int* p3 = new int[3]; //开一个3个int大小的空间，或者说开一个数组，要使用中括号[] int* p4 = new int[3] {1, 2, 3}; //开一个3个int大小的空间，或者说开一个数组,并初始化，注意 初始化的内容要用大括号{} //如果初始化的内容小于数组元素的个数，后面会自动初始化为0， 和C语言中是一样的 delete p1; //释放空间 delete p2; delete[] p3; //释放动态申请的数组的空间，注意delete后面要加中括号[] delete[] p4; return 0; }
new和delete都是C++中的操作符，使用方法也很简单，方便，下面让我们来看看它们底层是怎么实现的吧。
三.new和delete的底层实现
operator new与operator delete函数
我们知道：
new ：开空间 + 构造函数
delete：析构函数 + 释放空间
那么它们是怎么开空间，释放空间的呢？
new 其实会去调用 operator new 函数，这个可不是重载，是库里的一个全局函数，
而operator new 内部又是用malloc 开空间的，下面是operator new 在库里的源码：
/* operator new：该函数实际通过malloc来申请空间，当malloc申请空间成功时直接返回；申请空间 失败，尝试执行空间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请，否则抛异常。 */ 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); }malloc 申请失败会返回NULL，C++中new失败的话，则是抛出异常，可以用try{}catch(){}捕获异常。
不过上面的库里面的代码我们可能也可能看不懂，让我们来看看汇编吧。
这个call 就是去调用函数的意思，很明显，new 调用了 operator new 函数。
delete 也和 new 一样，它会去调用 operator delete ，然后operator delete 会去调用free来释放空间，下面是汇编和 operator delete 在库里的源码：
/* operator delete: 该函数最终是通过free来释放空间的 */ 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; }
总结
四.实现原理
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。
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
下面以这段代码进行举例
int main()
{
//这是我们曾经写过的一个栈
//需要申请一个堆上的栈对象
Stack* ps = new Stack;
delete ps;
return 0;
}
图解：
五.常见面试题
malloc/free和new/delete的区别
malloc/free和new/delete的共同点是：都是从堆上申请空间，并且需要用户手动释放。不同的地方是：
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只需在其后跟上空间的类型即 可，如果是多个对象，[]中指定对象个数即可
4. malloc的返回值为void*, 在使用时必须强转，new不需要，因为new后跟的是空间的类型
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需
要捕获异常；
6. 申请自定义类型对象时，malloc/free只会开辟空间，不会调用构造函数与析构函数，而 new在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化，delete在释放空间前会调用析构函 数完成空间中资源的清理；
记住，这些不要死记硬背，最重要的是理解，当然也有需要记忆的成分。
🐬🤖本篇文章到此就结束了， 若有错误或是建议的话，欢迎小伙伴们指出；🕊️👻
😄😆希望小伙伴们能支持支持博主啊，你们的支持对我很重要哦；🥰🤩
😍😁谢谢你的阅读。😸😼
