C++——内存管理

C++内存管理方式

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

new/delete操作内置类型：

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 );
}
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;
 }

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[]

new和delete操作自定义类型:

class Test
{
public:
 Test()
 : _data(0)
 {
 cout<<"Test():"<<this<<endl;
 }
 ~Test()
 {
 cout<<"~Test():"<<this<<endl;
 }
 
private:
 int _data;
};
void Test2()
{
 // 申请单个Test类型的空间
 Test* p1 = (Test*)malloc(sizeof(Test));
 free(p1);
 
 // 申请10个Test类型的空间
 Test* p2 = (Test*)malloc(sizoef(Test) * 10);
 free(p2);
}

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与free不会。

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
3. 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

来做个题：

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";
 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);
}

1. 选择题：
   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？____
2. 填空题：
sizeof(num1) = ____;
sizeof(char2) = ____;
strlen(char2) = ____;
sizeof(pChar3) = ____;
strlen(pChar3) = ____;
sizeof(ptr1) = ____;
---------------
**globalVar在哪里？C staticGlobalVar在哪里？C
staticVar在哪里？C localVar在哪里？A
num1 在哪里？A
char2在哪里？A *char2在哪里？D
pChar3在哪里？A pChar3在哪里？D
ptr1在哪里？A ptr1在哪里？B
sizeof(num1) = 40;
sizeof(char2) = 5;
strlen(char2) = 4;
sizeof(pChar3) = 4;
strlen(pChar3) = 4;
sizeof(ptr1) = 4;