【C++】30h速成C++从入门到精通（内存管理、函数/类模板）

C++内存分布

我们先来看一下下面的一段代码相关问题

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？__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__
2. 填空题：
 sizeof(num1) = __40__; 
 sizeof(char2) = __5__; strlen(char2) = __4__;
 sizeof(pChar3) = __8__; strlen(pChar3) = __4__;
 sizeof(ptr1) = __8__;

【说明】

1. 堆又叫堆栈，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。（Linux课程如果没学到这块，现在只需要了解一下）。

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。

C语言当中动态内存管理方式

• malloc/calloc/realloc/free

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 );
}

【面试题分享】

malloc/calloc/realloc的区别？

C++内存管理方式

C语言内存管理方式在C++当中可以继续使用，但是有些地方就无能为力而且使用起来比较繁琐，因此C++又提出了自己的内存管理方式：通过new和delete操作符来进行动态内存管理。

• new/delete操作内置类型

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[10];
 
 delete ptr4;
 delete ptr5;
 delete[] ptr6;
}

【注意】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);
}

void Test2()
{
 // 申请单个Test类型的对象
 Test* p1 = new Test;
 delete p1;
 
 // 申请10个Test类型的对象
 Test* p2 = new Test[10];
 delete[] p2;
}

【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和free不会。

operator new与operator delete函数（重要）

• operator new与operator delete函数（重点）

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。

/*
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