内存管理（2）

4、new和delete的实现原理

4.1 内置类型

// 如果申请的是内置类型的空间，new和malloc, delete和free基本类似，不同的地方是：new/delete申请和释放的是单个元素的空间，
// new[]和delete[] 申请的是连续空间，而且new在申请空间失败时会抛异常，malloc会返回NULL；

4.2 自定义类型

//（1）new的原理
//   a 调用operator new函数申请空间
//   b 在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造
//
//（2）delete的原理
//   a 在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作
//   b 调用operator delete函数释放对象的空间
//
//（3）new T[N]的原理
//   a 调用operator new[]函数，在operator new[]中实际调用operator new函数完成N个对象空间的申请
//   b 在申请的空间上执行N次构造函数
//
//（4）delete[]的原理
//   a 在释放的对象空间上执行N次析构函数，完成N个对象中资源的清理。
//   b 调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]调用operator delete来释放空间。
//

5、定位new表达式（placement-new）【了解】

//定位new表达式是在 已分配的内存空间中调用构造函数初始化一个对象。（例如：在内存池内调用构造函数初始化一个对象）

//使用格式：
// new(place_address)type 或者 new(place_address)type(initializer-list)
// place_address 必须是一个指针， initializer-list 是type的初始化列表

//使用场景：
// 定位new表达式 在实际中一般是配合内存池使用。因为内存池分配出的内存没有初始化，所以如果是自定义类型的对象，
// 需要使用定位new 来调用构造函数进行初始化。



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

	~A()
	{
		cout<< "~A():" <<this << endl;
	}

private:
	int _a;
};

//构造函数的应用场景：定义对象、new（自定义类型）以及 定位new
int main()
{
	A* p1 = new A;

	A* p2 = (A*)malloc(sizeof(A));
	if (nullptr==p2)
	{
		perror("malloc fail");
	}

	//定位new：
	//new(p2)A;
	new(p2)A(10);
	
	return 0;
}

6、常见面试题：malloc/free 和 new/delete 的区别；

//（从三个角度去区分：语法使用、功能以及本质的区别）

// malloc/free 和 new/delete的共同点是：都是从堆上申请空间，并且需要用户手动释放。
// 不同的地方是：
//
// 语法使用
//（1）malloc和free 是函数，而new和delete是操作符。
//（2）malloc申请的空间不会初始化，而new可以初始化
// (3)malloc申请空间时，需要手动计算空间大小并传递，而new只需要在后面加上 空间的类型；如果是多个对象，[]中指定对象个数即可。
//（4）malloc的返回值为 void*, 在使用时必须强转；而new不需要，因为new后面跟着的是 空间类型。
//（5）malloc申请空间失败时，返回的是NULL，因此必须要判空。而new不需要，但new需要 捕获异常。
// 功能
//（6）申请自定义类型对象时，malloc/free只会开辟空间，不会调用构造函数和析构函数。而new在申请空间后会调用构造函数对对象进行初始化，
// delete会在释放空间前调用析构函数清理空间中的资源。
// 本质
// （7）new在底层是调用 operator new来申请空间，而operator new封装了malloc.(这样做的最大意义在于：当申请空间失败时，会进行抛异常)
//