时隔两个半月，开始更新C++博客，之前忙于学习新知识，没有空余时间更新博客，从今天开始，节奏放慢，顺便复习，每天都会更新啦！！！😀

一、C/C++内存分布

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（后续更新关于此内容）。
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

无论怎么将，不如来串代码实在

易错点：

1. char2是存在栈上的数组，数据来自代码段的拷贝
2. char3用const修饰，但是也在栈上，存储的是代码段常量字符串的首地址

二、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。

void Test()
{
  // 动态申请一个int类型的空间
  int* ptr1 = new int;
  
  // 动态申请一个int类型的空间并初始化为10
  int* ptr2 = new int(10);
  
  // 动态申请10个int类型的空间
  int* ptr3 = new int[3];
  delete ptr1;
  delete ptr2;
  delete[] ptr3; 
  }

new开辟的空间和malloc开辟出来的空间都在堆上，都是需要我们用指针接收，在我们需要开辟几个连续的空间的时候，我们需要用到 new [ ] ，同样的，释放空间就要用到 delete [ ] （一定要配套使用，不然会有意想不到的错误，与平台和OS牵涉极深，切记！）。

new/delete相比malloc/free最大的优点

#include<iostream>
using namespace std;
class A
{
public:
	A()
	{
		cout << "构造函数" << endl;
	}
	~A()
	{
		cout << "析构函数" << endl;
	}
private:
	int a;
	int b;
};
int main()
{
	A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
	free(p1);

	A* a1 = new A;
	delete a1;
	return 0;

1. 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。
2. 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
   

malloc/free和new/delete的区别

不同的地方是：

1. malloc 和 free 是函数， new 和 delete 是操作符
2. malloc 申请的空间不会初始化， 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， new 只需在其后跟上空间的类型即可，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， new 不需要，因为 new 后跟的是空间的类型
5. malloc 申请空间失败时，返回的是 NULL ，因此使用时必须判空， new 不需要，但是 new 需要捕获异常
6. 申请自定义类型对象时， malloc/free 只会开辟空间，不会调用构造函数与析构函数，而 new在申请空间后会调用构造函数完成对象的初始化， delete 在释放空间前会调用析构函数完成空间中资源的清理。

operator new与operator delete函数

new和delete是用户进行动态内存申请和释放的操作符，operator new 和operator delete是系统提供的全局函数，new在底层调用operator new全局函数来申请空间，delete在底层通过operator delete全局函数来释放空间。

// 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，如果用户设置了应对措施，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);
}
 
// 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);  //此处调用free函数
	__FINALLY
		_munlock(_HEAP_LOCK);  // release other threads
	__END_TRY_FINALLY
		return;
}
 
// free的实现
#define  free(p)        _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)

通过上述两个全局函数的实现知道，operator new 实际也是通过malloc来申请空间，如果malloc申请空间成功就直接返回，否则执行用户提供的空间不足应对措施，如果用户提供该措施就继续申请，否则就抛异常。operator delete 最终是通过free来释放空间的，这也说明了C++是在C的基础上不断改进优化部分语法！！

new/delete实现原理

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。

2.自定义类型

new的原理
1.调用operator new函数申请空间
2.在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造

delete的原理
1.在空间上执行析构函数，完成对象中资源的清理工作
2.调用operator delete函数释放对象的空间

new T[N]的原理
1.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
2.在申请的空间上执行N次构造函数

delete[]的原理
1.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
2.调用operator delete[]释放空间，实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间

三、内存泄漏

什么是内存泄漏：内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。【举个例子：你约好朋友去酒店玩，结果朋友没到，你先退房】

1. 内存泄漏并不是指内存在物理上的消失，而是应用程序分配某段内存后，因为设计错误，失去了对该段内存的控制，因而造成了内存的浪费。
2. 内存泄漏的危害：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。

两种内存泄漏

堆内存泄漏 (Heap leak)
堆内存指的是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 Heap Leak 。

常见的例子：就是我们在 malloc 后忘记 free ，以及在 new 之后忘记 delete 。

系统资源泄漏
指程序使用系统分配的资源，比方套接字、文件描述符、管道等没有使用对应的函数释放
掉，导致系统资源的浪费，严重可导致系统效能减少，系统执行不稳定。

如何避免内存泄漏

1. 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。ps：这个理想状态。但是如果碰上异常时，就算注意释放了，还是可能会出问题。需要下一条智能指针来管理才有保证。
2. 采用RAII思想或者智能指针来管理资源。（C++11中会提到）
3. 有些公司内部规范使用内部实现的私有内存管理库。这套库自带内存泄漏检测的功能选项。
4. 出问题了使用内存泄漏工具检测