【C++4】内存管理

前言

作者简介： 加油，旭杏，目前大二，正在学习C++，数据结构等
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思维导图：

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一、C/C++的内存区域划分 

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。  

二、C语言中动态内存管理方式:malloc/calloc/realloc/free

malloc和calloc，realloc的区别：

1. malloc分配的内存是位于堆中的,并且没有初始化内存的内容,因此基本上malloc之后,调用函数memset来初始化这部分的内存空间.
2. calloc则将初始化这部分的内存,设置为0.
3. realloc则对malloc申请的内存进行大小的调整.

三、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。

3.1 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[3];
      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[]，注意：匹配起来使用。

3.2 new和delete操作自定义类型

class A
{
public:
     A(int a = 0)
     : _a(a)
     {
         cout << "A():" << this << endl;
     }
     ~A()
     {
         cout << "~A():" << this << endl;
     }
private:
     int _a;
};


int main()
{
     // new/delete 和 malloc/free最大区别是 new/delete对于【自定义类型】除了开空间还会调用构造                //函数和析构函数
     A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
     A* p2 = new A(1);
     free(p1);
     delete p2;
     // 内置类型是几乎是一样的
     int* p3 = (int*)malloc(sizeof(int)); // C
     int* p4 = new int;
     free(p3);
     delete p4;
     A* p5 = (A*)malloc(sizeof(A)*10);
     A* p6 = new A[10];
     free(p5);
     delete[] p6;
     return 0;
}

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。 

3.3 new的优点

1. 用法上，变简洁；
2. 可以控制初始化；
3. new自定义类型，开空间+构造函数；
4. new失败以后抛异常，不需要进行手动检查。

3.4 抛异常

try
{
    func();
}
catch (const exception& e)
{
    cout << e.what() << endl;
}