C/C++动态内存管理—(new与malloc)
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1.C/C++内存分布
虚拟地址空间分布：
由C/C++编译的程序占用的内存分为以下几个部分：
栈区（stack）— 由编译器自动分配释放 ，存放为运行函数而分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等。其操作方式类似于数据结构中的栈。
堆区（heap） — 一般由程序员分配释放， 若程序员不释放，程序结束 时可能由OS回收 。分配方式类似于链表。
全局区（静态区）（static）—存放全局变量、静态数据、常量。程序结束后由系统释放。
文字常量区 —常量字符串就是放在这里的。程序结束后由系统释放。
程序代码区—存放函数体（类成员函数和全局函数）的二进制代码。
这里主要讲C/C++在堆上的动态分配方式。
2.C语言动态内存分配
申请内存：
malloc、calloc、realloc。释放内存：
free。
（1）malloc
void *malloc(unsigned int size)开辟一块长度为size的连续内存空间，返回类型为void类型的指针。在使用malloc开辟一段空间时，void*要显示的转换为所需要的类型，如果开辟失败，则返回NULL指针。
（2）calloc
void* calloc (size_t num, size_t size)开辟一块num个大小为size的连续空间，并将每一块空间初始化为0。
（3）realloc
void *realloc(void *ptr,size_t size)将内存地址为ptr的一段空间的大小调整为size大小。
如果ptr这段空间后面有足够的空间，就直接追加上来
如果ptr后面的空间不足，则在堆上重新开辟一块合适大小的连续空间，将原有数据拷贝到新的内存空间中，释放掉原来的内存，最后返回的则是新地址。
（4）free
void free (void* ptr)free函数是来释放动态开辟的内存的。
malloc和free要配套使用，如果没有free则会造成内存泄漏。
3.C语言动态内存代码示例
#include
int a = 0; //a在全局已初始化数据区
char *p1; //p1在bss段（未初始化全局变量）
int main()
{
int b; //b在栈区
char s[] = "abc"; //s为数组变量，内容存储在栈区
char *p1，p2; //p1、p2在栈区
char *p3 = "123456"; //123456\0是字符串常量，而p3在栈区
static int c = 0；//C为静态数据，存在于已初始化数据区，另外，静态数据会自动初始化
p1 = (char*)malloc(10); //分配得来的10个字节的区域在堆区
p2 = (char*)malloc(20); //分配得来的20个字节的区域在堆区
free(p1);
free(p2);
return 0;
} 4.C++动态内存分配
申请内存：
new。释放内存：
delete。
（1）new
new做的事：
调用operator new分配空间
调用构造函数初始化空间
//正确申请
Obj *objects = new Obj[100]; // 创建100个动态对象
//错误申请
Obj *objects = new Obj[100](1);// 创建100个动态对象的同时赋初值1operator new
/*
operator new：该函数实际通过malloc来申请空间，当malloc申请空间成功时直接返回；申请空间失败，
尝试执行空 间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请，否则抛异常。
*/
void *__CRTDECL operator new(size_t size) _THROW1(_STD bad_alloc)
{
// try to allocate size bytes
void *p;
while ((p = malloc(size)) == 0)
if (_callnewh(size) == 0)
{
// report no memory
// 如果申请内存失败了，这里会抛出bad_alloc 类型异常
static const std::bad_alloc nomem;
_RAISE(nomem);
}
return (p);
}（2）delete
delete做的事：
调用析构函数清理对象
调用operator delete释放空间
// 正确的用法
delete []objects;
// 错误的用法
delete objects; //相当于 delete objects[0]，漏掉了另外 99 个对象。operator delete
/*
operator delete: 该函数最终是通过free来释放空间的
*/
void operator delete(void *pUserData)
{
_CrtMemBlockHeader * pHead;
RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook, (pUserData, 0));
if (pUserData == NULL)
return;
_mlock(_HEAP_LOCK); /* block other threads */
__TRY
/* get a pointer to memory block header */
pHead = pHdr(pUserData);
/* verify block type */
_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead->nBlockUse));
_free_dbg( pUserData, pHead->nBlockUse );
__FINALLY
_munlock(_HEAP_LOCK); /* release other threads */
__END_TRY_FINALLY
return;
}5.C++动态内存代码示例
int a = 0; //全局初始化区
char *p1; //全局未初始化区
int main()
{
int b; //栈
char s[] = /"abc/"; //栈
char *p2; //栈
char *p3 = /"123456/"; //123456//0在常量区，p3在栈上。
static int c =0;//全局（静态）初始化区
p1 = new char[10];
p2 = new char[20];
//分配得来得和字节的区域就在堆区。
}6.new/delete和malloc/free的异同
相同点：
new、delete、malloc、free 都是从堆上开辟空间，并且需要用户手动释放。
不同点：
new和delete是操作符，malloc和free是函数。
malloc申请空间不会进行初始化，new申请空间可以初始化。
malloc申请空间失败返回NULL，new申请空间失败会抛出异常。
针对自定义类型，new和delete会自动调用构造函数和析构函数处理。
有了malloc/free为什么还要new/delete?
new运算不需要进行强制类型转换，使用简单方便；
new运算是通过调用构造函数初始化动态创建的对象，执行效率更高；
使用new能够进行异常处理，使用更安全；
7.动态内存常见问题–内存泄露
程序执行中依据须要分配通过malloc / calloc / realloc / new等从堆中分配的一块内存,用完后必须通过调用相应的 free或者delete 删掉。假设程序的设计错误导致这部分内存没有被释放，那么以后这部分空间将无法再被使用，就会产生堆内存泄漏。
假设程序的设计错误导致这部分内存没有被释放，那么以后这部分空间将无法再被使用，就会产生Heap Leak。
（1）内存泄漏有什么危害？
长期运行的程序出现内存泄漏，影响很大，如操作系统、后台服务等等，出现内存泄漏会导致响应越来越慢，最终卡死。
（2）如何避免内存泄漏？
工程前期良好的设计规范，养成良好的编码规范，申请的内存空间记着匹配的去释放.采用RAII思想或者智能指针来管理资源。使用内存泄漏工具检测。
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