一、C/C++中的內存劃分

• 棧又叫堆棧----存儲非靜態局部變量、函數參數、返回值等，棧是向下增長的。
• 內存映射段是高效的I/O映射方式，用于裝載一個共享的動態內存庫。用戶可以使用系統接口創建共享內存，做進程間通信。
• 堆----用于程序運行時動態內存分配，堆是向上增長的。
• 數據段（靜態區）----存儲全局數據和靜態數據。
• 代碼段（常量區）----存儲可執行的代碼、只讀常量。

題目練習：

如以上代碼，問：

選擇題：
選項 : A.棧 B.堆 C.數據段(靜態區) D.代碼段(常量區)
globalVar在哪里？____
staticGlobalVar在哪里？____
staticVar在哪里？____
localVar在哪里？____
num1 在哪里？____
char2在哪里？____
*char2在哪里？___
pChar3在哪里？____
*pChar3在哪里？____
ptr1在哪里？____
*ptr1在哪里？____
答案：CCCAA AAADAB

講解：

二、C語言中動態內存管理方式

malloc / calloc /realloc /free
這里就不在講解用法了。

三、C++中動態內存管理方式

關鍵字 ： new 、delete
C++通過new來動態申請內存，通過delete來釋放內存。簡化了C語言中malloc的使用。

1、new、delete基本用法

(1)、內置類型

int* p1 = new int;//開辟一個int類型的空間給p1
int* p2 = new int[10];//開辟10個int類型的空間給p2delete p1;//釋放P1
delete[] p2;//釋放p2//C++支持申請對象+初始化
//單個對象初始化
int* p3 = new int(0);//p3指向被初始化為0的變量
//多個對象初始化
int* p4 = new int[10]{0};
int* p5 = new int[10]{1,2,3,4,5};//初始化部分對象
delete p3;
delete[] p4;
delete[] p5;

(2)、自定義類型

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:A(int a1 = 0, int a2 = 0):_a1(a1), _a2(a2){cout << "A(int a1 = 0, int a2 = 0)" << endl;}~A(){cout << "~A()" << endl;}private:int _a1;int _a2;
};
int main()
{A* p1 = new A();A* p2 = new A();delete p1;delete p2;return 0;
}

new調用類的構造函數，delete調用類的析構函數。

之前我們用C語言來構建鏈表時，對每個節點都要進行malloc來開辟空間，并且進行初始化賦值，有了new之后，就方便了很多：

struct ListNode
{int val;ListNode* next;ListNode(int a):val(a), next(nullptr){}
};
int main()
{ListNode* n1 = new ListNode(1);ListNode* n2 = new ListNode(2);ListNode* n3 = new ListNode(3);ListNode* n4 = new ListNode(4);n1->next = n2;n2->next = n3;n3->next = n4;return 0;
}

#include<iostream>
using namespace std;class A
{
public:默認構造//A(int a1 = 0, int a2 = 0)//	:_a1(a1)//	, _a2(a2)//{//	cout << "A(int a1 = 0, int a2 = 0)" << endl;//}//構造函數A(int a1 , int a2 ):_a1(a1), _a2(a2){cout << "A(int a1 = 0, int a2 = 0)" << endl;}~A(){cout << "~A()" << endl;}private:int _a1;int _a2;
};
int main()
{A* p1 = new A();//在有默認構造函數時：A* p2 = new A[3];//會調用三次構造函數//在沒有默認構造函數時：對其進行初始化//方法1（拷貝構造）A aa1(1,1);A aa2(2,2);A aa3(3,3);A* p3 = new A[3]{aa1,aa2,aa3};//方法2（匿名對象）A* p4 = new A[3]{A(1,1),A(2,2),A(3,3)}//匿名對象//方法3（隱式類型轉換）A* p5 = new A[3]{ {1,1},{2,2},{3,3} };delete p1;delete[] p2;return 0;
}

2、operator new與operator delete函數

new和delete是用戶進行動態內存申請和釋放的操作符，operator new和operator delete是系統提供的全局函數，new在底層調用operator new全局函數來申請空間，delete在底層通過operator delete全局函數來釋放空間。

operator new 實際也是通過maloc來申請空間，如果malloc申請空間成功就直接返回，否則執行用戶提供的空間不足應對措施，如果用戶提供該措施就繼續申請，否則就拋異常。operator delete 最終是通過free來釋放空間的。

3、new和delete的實現原理

（1）內置類型

如果申請的是內置類型的空間，new和malloc，delete和free基本類似，不同的地方是: new/delete申請和釋放的是單個元素的空間，new[]和delete[]申請和釋放的是連續空間，而且new在申請空間失敗時會拋異常，malloc會返回NULL。

（2）自定義類型

（1）new原理

1.調用operator new函數申請空間
2.在申請的空間上執行構造函數，完成對象的構造

（2）delete原理

1. 在空間上執行析構函數，完成對象中資源的清理工作
2. 調用operator delete函數釋放對象的空間

（3）new T[N]原理

1. 調用operator new[]函數，在operator new[]中實際調用operator new函數完成N個對
   象空間的申請
2. 在申請的空間上執行N次構造函數

（4）delete[]原理

1. 在釋放的對象空間上執行N次析構函數，完成N個對象中資源的清理
2. 調用operator delete[]釋放空間，實際在operator delete[]中調用operator delete來釋
   放空間

4、malloc/free和new/delete的區別

malloc/free和new/delete的共同點是:都是從堆上申請空間，并且需要用戶手動釋放。
不同點:
1.malloc和free是函數，new和delete是操作符
2.malloc申請的空間不會初始化，new可以初始化
3.malloc申請空間時，需要手動計算空間大小并傳遞，new只需在其后跟上空間的類型即可如果是多個對象，[]中指定對象個數即可
4. malloc的返回值為void*,在使用時必須強轉，new不需要，因為new后跟的是空間的類型
5.malloc申請空間失敗時，返回的是NULL，因此使用時必須判空，new不需要，但是new需要捕獲異常
6.申請自定義類型對象時，malloc/free只會開辟空間，不會調用構造函數與析構函數，而new在申請空間后會調用構造函數完成對象的初始化，delete在釋放空間前會調用析構函數完成空間中資源的清理釋放

四、謝謝觀看！