【C++】C++动态内存管理

内存分配的方式有三种：

1.从静态存储区分配，存储空间在程序开始之前就分配好。这块存储空间在程序的整个运行期间都存在。

2.在栈上创建，在达到特殊执行点时，存储单元被创建，出了执行点存储单元被自动释放。

3.从堆上分配，也称动态内存分配，但要注意释放内存，这块内存的生存期由我们选择决定。

先回顾 C语言 中的动态内存管理。在C语言，使用的是malloc/calloc/realloc/free在堆上动态的开辟或修改一块连续的空间。先来对malloc/calloc/realloc的区别。

malloc：void *malloc(size_t size);

malloc函数在使用时，只需要传递一个参数size，那就是将要分配内存的大小，一般需用sizeof(type)*num手动计算。有时malloc所申请的空间可能会比实际所申请的空间要大，要用来存放维护信息等。

calloc : void *calloc(size_t num, size_t size);

calloc与malloc都是在堆上申请一块连续的空间，不过calloc申请的空间都已初始化，并且需要传递两个参数，所以，calloc是在堆上申请num个大小为size的连续空间。

realloc : void *realloc( void *memblock, size_t size);

realloc函数有两个参数，memblock是所要修改空间的地址，size是重新申请的地址长度。

如果memblock为NULL，则分配行为与malloc相同。

如果memblock不为NULL，则会对已分配好的内存进行修改，如果所要修改的内存过大，realloc会重新申请一块空间，并将内容完全复制过来，返回新空间的首地址，并将原有空间进行销毁。

在C++中，通过new/delete动态管理内存。

new/delete 动态管理对象。

new[]/delete[]动态管理对象数组。

对于内置类型来说，new/delete与malloc/free没有什么区别。

当创建一个C++对象时，new发生了两件事情：

1.调用operator new为对象分配内存。

2.调用构造函数来初始化对象。

同样，delete也做了两件事：

1.调用析构函数清理对象。

2.调用operator delete释放空间。

如图所示：

void* operator new（size_t size）/void operator delete（void* ptr）和 

void* operator new[]（size_t size）/void operator delete[]（void* ptr）C++的其他内存接口.

new[N]创建对象时：

1.调用operator new为对象分配内存。

2.调用N次构造函数分别初始化每个对象。

同样，delete【N】也做了两件事：

1.调用N次析构函数清理对象。

2.调用operator delete释放空间。

如图所示：

上述size+4,只有在 new type[],type显示定义析构函数才会多开辟四个字节来存放所要调用析构函数的次数N。

总结：malloc/free和new/delete的区别和联系：

1.都是动态管理内存的入口。

2.malloc/free是C/C++标准库的函数，new/delete是C++操作符。

3.malloc/free只是动态分配内存空间/释放空间。而new/delete还会调用构造函数和析构函数对对象进行初始化和清理。

4.malloc/free需要手动计算类型大小且返回值会void*,new/delete会自己计算类型的大小，返回对应指针的大小。