【C++】内存管理

浅浅记录最近所学关于内存管理的知识点。有兴趣的读者老爷不妨垂阅！

1.C/C++的内存分布

C/C++程序内存区域是有划分的：内核空间、栈、内存映射区、堆、数据段和代码段。如图：

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。  

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为了加深理解，俺们不妨做一道题目：

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)

1. globalVar在哪里？____
2. staticGlobalVar在哪里？____
3. staticVar在哪里？____
4. localVar在哪里？____
5. num1 在哪里？____
6. char2在哪里？____
7. * char2在哪里？___
8. pChar3在哪里？____
9. * pChar3在哪里？____
10. ptr1在哪里？____
11. * ptr1在哪里？____ 

其中以下三条语句很容易混淆：

char char2[] = "abcd";
const char* pChar3 = "abcd";
int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 4);

char char2[] = "abcd";的意思是在栈上开辟了5个字节数组char2，所以char2是数组，把"abcd\0"的ASCII码存放到这个数组当中。

const char*pChar3 = "abcd";的意思是有一个存放在代码段的常量字符串"abcd\0"（其实代码段存放的是"abcd\0"的ASCII码），pChar是栈上的一个指针变量，这个指针变量指向常量字符串"abcd\0"的首元素。

int*ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int)*4);的意思是使用malloc函数在堆区申请了16个字节的空间，ptr1是栈上的一个指针变量，这个指针变量指向这块堆区开辟的空间的首元素。

画图帮助理解以上三条语句：

答案：

1. 选C。globalVar是全局变量，存储在数据段。
2. 选C。staticGlobalVar是静态全局变量，存储在数据段。
3. 选C。staticVar是静态局部变量，存储在数据段。
4. 选A。localVar是局部变量，存储在栈。
5. 选A。numl是局部数组，存储在栈。
6. 选A。char2是局部数组，存储在栈。
7. 选A。*char2是数组char的首元素a，存储在栈。
8. 选A。pChar3是局部指针变量，存储在栈。
9. 选D。*pChar3是常量区字符串"abcd"的首元素a，存储在代码段。
10. 选A。ptr1是局部指针变量，存储在栈。
11. 选B。*ptr1是堆区空间首元素。

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我们知道C语言中动态内存管理方式：malloc/calloc/realloc/free。C++兼容大部分C语法，所以在C++中也可以使用malloc/calloc/realloc/free。但是有些场景下C语言中动态内存管理方式就不适用了。所以C++有：

2.C++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。

new和delete是C++中的关键字，也是操作符，但是都不是函数。

2.1.new/delete操作内置类型

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• 申请和释放单个元素的空间，使用new和delete操作符，例如：

#include<iostream>
using namespace std;
int main()
{
	/