C++ new/delete的使用
1.虚拟地址空间
可执行程序（进程）的虚拟地址空间：
内核：操作系统
栈区：函数的形参，非静态的局部变量，函数现场保护数据等等，栈是向下增长的，栈顶是低地址，栈底是高地址，存储结构为“先进后出”，栈区是一块连续的内存区域。
共享库的内存映射区域：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内存，做进程间通信。
堆区：用于程序运行时动态内存分配，堆是向上增长的，堆内存的特点是“先进先出，后进后出”，堆区是不连续的内存区域。
数据段：存储全局数据和静态数据，分为.bss和.data。
代码段：可执行的程序（机器指令）和常量数据。
2.new
new就是告诉计算机开辟一段新的空间,new开辟的空间在堆(Heap)上。new和一般的声明不同,一般声明的变量(函数内)在存放在栈上，new 负责在 堆区heap 中找到一个足以满足要求的内存。
new在堆区上创建一个对象的时候,它实际做了三件事:（1）动态分配内存空间；
（2）调用构造函数；
（3）返回正确的指针
若创建的是简单类型的变量,那么第二步就会被省略。
new还有另外一种变体，被称为定位new 运算符，能够指定使用具体的内存位置。可以用这个特性来设置其内存管理章程，处理需要通过特定地址进行访问的硬件或在特定位置创建对象。
3.new的基本用法
（1）对于基本数据类型new的用法如下：
#include（2）对于类类型new的用法如下：
class A
{
public:
A(int i = 0) {}
~A(){}
};
int main()
{
A* p = new A(20);//使用new创建对象，把20给了i，相当于在new的时候把20直接给到了new出来的空间里面
delete p;//new和delete必须对应使用，new创建一个对象，delete就要释放一个对象
p = NULL;//释放之后将指针置为NULL，防止出现 失效指针
A* p1 = new A[20];//使用new创建一个对象数组
delete[]p1;//new和delete必须对应使用，new创建一个对象数组，delete就要释放一组对象
p1 = NULL;//释放之后将指针置为NULL，防止出现 失效指针
return 0;
}
对于基本数据类型：
使用new仅仅为对象在堆上分配了空间；
使用delete仅仅在使用完对象之后释放了这个对象的空间。
对于类类型：
使用new不仅仅为对象在堆上分配了空间，而且还调用了A的构造函数，生成了这个对象；
使用delete调用了析构函数，在使用完对象之后释放了这个对象的空间。
4.定位new
new的功能是：
（1）分配空间；
（2）调用构造函数。
其实C++规定new的这两个功能分开来实现：
（1）分配空间：调用函数 operate new 来实现；
（2）调用构造函数：调用 placement new 来实现。
定位new表示在已分配的内存中构造对象。
现在有三个 new 了，第一个 new 就是我们常说的 new，这个 new 调用接下来的两个 new 来实现它的功能。（我们称这个 new 为：new operator，叫做 “new 表达式”，因为operator 在 new 后面，所以叫做：new表达式，也就是关键字）
new 关键字会调用 operator new 来分配空间：这里 operator new 是一个全局的函数，写在一个文件中 。当使用 new 关键字的时候，编译器会自动找到这个函数，并且调用这个函数，这个函数的声明如下:
// 全局 operator new
void* operator new(std::size_t size) throw(std::bad_alloc) {
if(size == 0)
size =1;
void* p;
while((p = ::malloc(size)) == 0) { // 采用 malloc 分配空间
std::new_handler nh = std::get_new_handler();
if(nh)
nh();
else
throw std::bad_alloc();
}
return p;
}
// 对应的全局 operator delete 采用 free 释放空间
void operator delete(void* ptr) {
if (ptr)
::free(ptr); // 采用 free 释放空间
}
这个 operator new 函数称为 全局 operator new。（这里称为全局主要是因为：每个类还可以重载自己的 operator new() 函数）。
operator new() 函数具体使用如下：
int main()
{
int n = 10;
int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
int* p2 = (int*)::operator new(sizeof(int) * n);
new(p1)int(20);
new(p2)int[] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};
free(p1);
::operator delete (p2);
return 0;
}
operator new就是简单的分配内存
5.内存管理的基本要求
如果只考虑分配和释放，内存管理基本要求是 “不重不漏” ：既不重复 delete，也不漏掉 delete。也就是我们常说的 new/delete 要配对，“配对” 不仅是个数相等，还隐含了 new 和 delete 的调用本身要匹配，不要“东家借的西家还”。例如：
（1）用系统默认的 malloc() 分配的内存要交给系统默认的 free() 去释放；
（2）用系统默认的 new 表达式创建的对象要交给系统默认的 delete 表达式去析构并释放；
（3）用系统默认的 new[] 表达式创建的对象要交给系统默认的 delete[] 表达式去析构并释放；
（4）用系统默认的 ::operator new() 分配的内存要交给系统默认的 ::operator delete() 去释放；
（5）用 placement new 创建的对象要用 placement delete 去析构（其实就是直接调用析构函数）；
从某个内存池 A 分配的内存要还给这个内存池；
6.对于内置类型new/delete/malloc/free可以混用
new/delete和malloc/free的区别：
（1）new/delete 是C++中的运算符。malloc/free 是函数
（2）malloc 申请内存空间时，手动计算所需大小，new 只需要类型名，自动计算大小
（3）malloc 申请的内存空间不会初始化，new 可以初始化（需要调用构造函数）
（4）malloc 的返回值为 void*，接受时必须强转，new不需要
（5）malloc 申请内存空间失败时，返回的是NULL，使用时必须判空；new申请内存空间失败时会抛出异常（可以加上 nothrow），所以要有捕获异常处理程序
7.C和C++的动态内存管理
（1）C的动态内存管理
int main()
{
int n = 10;
int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int)*n);
int* p2 = (int*)calloc(n, sizeof(int));
p1 = (int*)realloc(p1, sizeof(int)*n*2);
free(p1);
p1 = NULL; // 释放之后一定要将指针置为NULL，防止出现 失效指针
free(p2);
p2 = NULL;
return 0;
}
（2）C++的动态内存管理
new运算符的使用：
int main()
{
int n = 10;
int* p1 = new int(20);//20个未初始化int
int* p2 = new int[n]();//n个值初始化为0的int
int* p3 = new int[n] {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9};//9个值初始化为1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9,n-9个值初始化位0
cout << *p1 << endl;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cout <<" " << p2[i];
}
cout<< endl;
for (int i = 0; i < n; i++)
{
cout <<" "<< p3[i];
}
cout << endl;
delete p1;
delete[]p2;
delete[]p3;
return 0;
}
new的函数方式的使用：
int main()
{
int n = 10;
int* p1 = (int*)::operator new(sizeof(int));//operator new就是简单的分配内存
// (int*)malloc(sizeof(int));
int* p2 = (int*)::operator new(sizeof(int) * n);//operator new就是简单的分配内存
// (int*)malloc(sizeof(int)*n);
::operator delete(p1);
::operator delete(p2);
return 0;
}