C++——内存管理（new/delete和malloc/free的区别）

1.c++内存分布

1.栈又叫堆栈，非静态局部变量/函数参数、返回值等，栈是向下增长的。
2.内存映射段是高效的IO映射方式，用于装载一个共享的动态内存库。用户可以使用系统接口创建共享内存，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。

2.new和delete的用法

使用时得匹配：申请和释放单个元素空间，使用new和delete操作符，申请和释放连续的空间，使用new[]和delete[]。不能混用，否则会造成程序崩溃。

2.1new/delete操作内置类型

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。

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;
}

2.2new和delete操作自定义类型

注意：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。

class Date
{
public:
	Date(int year = 2021, int month = 1, int day = 1)
		:_year(year)
		,_month(month)
		,_day(day)
	{}

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

private:
	int _year;
	int _month;
	int _day;
};

int main()
{
	//申请单个Date类型的空间
	Date* p1 = (Date*)malloc(sizeof(Date));
	free(p1);

	//申请单个Date类型的对象
	Date* p2 = new Date(2021,3,12);
	delete p2;

	//申请10个Date类型的对象
	Date* p3 = new Date[10];
	delete[] p3;

	Date* p4 = new Date;
	delete p4;

	return 0;
}

2.3operator new与operator delete函数

• 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

3.面试题：new和delete的区别

共同点：

1. 都是从堆上申请空间，并且需要用户手动释放。

不同点：

1. malloc/free是函数，new/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。
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. 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。
6. 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。