一、內(nèi)存基礎(chǔ)

1、內(nèi)存分布

通過下面一張圖看看C++的內(nèi)存分布：

棧區(qū)：由編譯器自動分配與釋放，存放為程序運(yùn)行時函數(shù)分配的局部變量、函數(shù)參數(shù)；棧內(nèi)存分配運(yùn)算內(nèi)置于處理器的指令集中，效率很高，但是分配內(nèi)存的容量有限；

堆區(qū)：由new、malloc分配的內(nèi)存塊，釋放由應(yīng)用程序控制，不需要編譯器釋放；如果程序員沒有對該內(nèi)存進(jìn)行釋放，程序結(jié)束后系統(tǒng)自動回收，堆的地方比棧大很多；

靜態(tài)區(qū)：存放的是static的靜態(tài)變量和一些全局變量，特點(diǎn)是只讀、大小固定；靜態(tài)變量和全局變量的存儲期是一起的，一旦靜態(tài)區(qū)的內(nèi)存被分配，要一直等到程序全部結(jié)束后才釋放；

2、棧區(qū)與堆區(qū)的區(qū)別

1、分配方式不同：棧區(qū)系統(tǒng)分配系統(tǒng)回收；堆區(qū)由程序員手動申請，需要求程序員自行回收，如果沒有回收，系統(tǒng)在程序結(jié)束后會進(jìn)行回收，這種情況會造成內(nèi)存泄漏；

2、生命周期不同：棧區(qū)生命周期是系統(tǒng)分配到系統(tǒng)回收，也就是在大括號內(nèi)；堆區(qū)是從申請到釋放；

3、效率不同：主要原因是地址空間是否連續(xù)，棧區(qū)地址空間是連續(xù)的，效率會高一些；堆區(qū)地址空間不連續(xù)，需要遍歷鏈表才能找到最近的地址，效率會低一些；

4、內(nèi)存碎片：堆區(qū)容易產(chǎn)生內(nèi)存碎片，棧區(qū)不會；

5、生長方向不同：棧區(qū)申請空間的地址（表示地址的八個十六進(jìn)制數(shù)）是從大到小的，堆區(qū)申請空間地址是從小到大的。棧區(qū)是先進(jìn)后出的原則，類比棧結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)；

• 棧區(qū)特點(diǎn)：更好的局部性，對象自動銷毀；
• 堆區(qū)特點(diǎn)：運(yùn)行期動態(tài)擴(kuò)展，需要顯示釋放；

注意點(diǎn)：申請的空間是在堆區(qū)，變量本身是在棧區(qū)！

二、內(nèi)存分配

1、內(nèi)存分配方式

可操作的內(nèi)存分配：

• 靜態(tài)存儲區(qū)分配：static靜態(tài)變量、全局變量；
• 棧上分配：局部變量；
• 堆上分配：new、malloc進(jìn)行內(nèi)存分配；

不可操作的內(nèi)存分配：

內(nèi)核區(qū)、代碼區(qū)、局部變量的分配也屬于系統(tǒng)分配；

2、new的用法

C++中通常使用new、delete來構(gòu)造和銷毀對象；

使用new創(chuàng)建對象，返回的是對象的首地址，需要用指針接收：

int *y = new int(2);
std::cout << *y << std::endl;

對象的構(gòu)建和銷毀分為兩步：分配內(nèi)存、所分配內(nèi)存上構(gòu)造對象（銷毀與之類似）；

new的幾種常見形式：

• new int(2) ：構(gòu)造單一對象、new int[5]：構(gòu)造數(shù)組；
• nothrow new：標(biāo)準(zhǔn)庫定義，解決內(nèi)存分配失敗異常的問題；
• placement new：使用已經(jīng)創(chuàng)建的內(nèi)存，跳過分配內(nèi)存；
• new auto；

3、delete用法

根據(jù)分配的是單一對象還是數(shù)組，采用相應(yīng)的方式銷毀；

int *y = new int[3];
delete[] y;

不能delete一個非new返回的內(nèi)存（也就是棧內(nèi)存）；
delete nullptr是可被允許的；
同一塊內(nèi)存不能delete多次；

4、new與malloc的區(qū)別

  new不需要指定分配多大，malloc使用的時候必須指定大??；new的底層實(shí)現(xiàn)就是malloc，兩者都必須釋放內(nèi)存，不否則容易造成野指針或內(nèi)存泄漏。需要注意一點(diǎn)，釋放內(nèi)存后需設(shè)置相關(guān)指針為空指針；

總結(jié)：

• 屬性：new為關(guān)鍵字（編譯器），malloc是庫函數(shù)（需引入頭文件）；
• 參數(shù)：new無需指定大小，malloc需指定大??；
• 返回類型：new返回對象指針，malloc返回void*；
• 對于自定義的類：new會調(diào)用構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)，malloc不會調(diào)用構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)；
• 分配失?。?/strong>new會拋出異常，malloc會返回空；

void fun()
{
 int *b = new int[14];
}