C和C++内存管理（new、malloc和free、delete）

一图读懂内存分配

总结一下：

1. 栈（堆栈），存放非静态局部变量、函数参数、返回值等
2. 堆，用于程序运行时动态内存分配。
3. 数据段， 存储全局数据和静态数据
4. 代码段，存放可执行的代码，或者只读常量

malloc、calloc和realloc区别？

• malloc是在堆上动态开辟空间；
• calloc是堆上开空间+初始化为0；
• realloc是对已有空间的扩容，扩容有两种方式（原地扩容和异地扩容）
  
  原地扩容和异地扩容的差异就在扩容后地址变了。

下面体验一下calloc的初始化：

new & delete

对比new/malloc、delete/free

void BlogTest()
{
     
	int *p1 = (int*)malloc(sizeof(int) * 10);
	//申请 一个 10个int的数组
	int *p2 = new int[10];

	free(p1);
	delete[]p2;

	int *p3 = (int*)malloc(sizeof(int));
	//申请 一个 单个int的数组
	int *p4 = new int;

	free(p3);
	delete p4;

}

new 申请空间+初始化

new & delete操作自定义类型

先看C语言中malloc使用：

感受一下 new 和 delete 和 C语言中 malloc和free的区别：

再次感受一下new和delete的的作用：

发现：申请几个对象调用几次构造函数，对应也应执行几次析构函数。

operator new & operator delete

new和delete是用户进行动态内存管理的操作符，但是在低层，他是通过operator new 和operator delete来实现的。operator new实际是通过malloc 来申请空间，operator delete 低层也是通过free来释放空间的。

new 和 delete分析

对于内置类型，如果申请内置类型空间，new/delete 是申请释放单个元素空间，new[]/delete[]是申请释放连续空间；且new在空间申请失败时会抛出异常，malloc则会返回NULL。
对于自定义类型，new是1）调用operator new申请空间，2）在申请的空间执行构造函数初始化； delete是1）在孔家先执行析构函数完成清理工作，2）调用operator delete完成对象孔家的释放。对于 new[] 和 delete[]本质是一样，前者先使用operator new完成N个对象空间的申请，再接着在对应空间上使用构造函数N次完成初始化。析构同理，这里不载赘述。

malloc/free 与 new/delete比较

共同点：都是在堆上申请空间，都需要用户手动释放。
不同点：

1. malloc 、 free 是函数 ，new 、delete是操作符
2. malloc出来的空间不会初始化，new可以
3. malloc申请空间时，需要自己计算空间大小，new只需要在其后跟上空间类型即可，对于多个对象new时，只需要在对应“[]”里填上指定对象个数即可
4. malloc返回值为void* ，使用时需要强转，new不需要（new后接着空间类型）
5. malloc失败时返回NULL，使用时必须判断是否为空，new不需要，但new需要捕捉异常
6. malloc 和 free在申请对象时不会调用构造函数和析构函数，但是new和delete会调用对应的构造函数和析构函数。