1、各類型數(shù)據(jù)在內(nèi)存中的存儲(chǔ)空間

int globalVar = 1;
static int staticGlobalVar = 1;void Test()
{static int staticVar = 1;int localVar = 1;int num1[10] = {1,2,3,4};char char2[] = "abcd";  //常量數(shù)據(jù)需要在外面加 " "const char* pChar3 = "abcd";int* ptr1 = (int*)malloc(sizeof(int)*4);int* ptr2 = (int*)calloc(4,sizeof(int));int* ptr3 = (int*)realloc(ptr2,sizeof(int)*4);free(ptr1);free(ptr2);
}//(1) globalVar  數(shù)據(jù)段 ；                         staticGlobalVar  數(shù)據(jù)段；    staticVar 數(shù)據(jù)段；
//    localVar   棧區(qū)   ；                         num1   棧區(qū)
//    char2（數(shù)組名\數(shù)組首元素地址）  棧區(qū)；       *char2  代碼段
//    pChar3（指針） 棧區(qū)；                        *pChar3  代碼段
//    ptr1（指針）   棧區(qū)；                        *ptr1   堆區(qū)
//

2、C++內(nèi)存管理方式

// C語言內(nèi)存管理方式在C++中可以繼續(xù)使用，但有些地方就無能為力，而使用起來比較麻煩，因此C++又提出了自己的內(nèi)存管理方式：通過new和delete
// 操作符進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理。

2.1 針對于內(nèi)置類型分析

void Test()
{int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));int* p2 = new int;//申請具有5個(gè)int的數(shù)組int* p3 = new int[5];//申請1個(gè)int的數(shù)組，并初始化為5int* p4 = new int(5);//C++11支持new[] 用{}初始化  C++98不支持//將申請具有5個(gè)int的數(shù)組 進(jìn)行初始化int* p5 = new int[5]{1,2,3};free(p1);delete p2;delete[] p3;delete p4;delete[] p5;//針對內(nèi)置類型，new/delete 跟 malloc/free沒有本質(zhì)的區(qū)別，只有用法的區(qū)別。// new/delete 用法簡化了。
}int main()
{Test();return 0;
}

2.2 針對于自定義類型分析

class A
{
public:A(int a):_a(a){cout<<"A():"<< this << endl;}~A(){cout<< "~A():" <<this << endl;}private:int _a;
};int main()
{//堆上申請空間A* p1=(A*)malloc(sizeof(A));if (0==p1){perror("malloc fail");return 0;}//1、堆上申請空間  2、調(diào)用構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化A* p2 = new A;   //調(diào)用默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)A* p2 = new A(10); //調(diào)用非默認(rèn)構(gòu)造函數(shù)//申請10個(gè)A類型對象的空間，并進(jìn)行初始化A* p3 = new A[5]{1,2,3,4,5};delete[] p3;  //數(shù)組里的對象，先初始化后析構(gòu)//釋放空間free(p1);//1、調(diào)用 析構(gòu)函數(shù) 清理對象中資源  2、釋放空間delete p2;//結(jié)論: new/delete 是為自定義類型準(zhǔn)備的；//不僅在堆上申請出來，還會(huì)調(diào)用構(gòu)造函數(shù)和析構(gòu)函數(shù)進(jìn)行初始化和清理。//注意：new/delete  new[]/delete[]一定要匹配使用，否則可能會(huì)出問題。return 0;
}

2.3 C語言與C++在申請動(dòng)態(tài)內(nèi)存失敗時(shí)的區(qū)別

int main()
{// malloc失敗返回NULLchar* p1 = (char*)malloc(1024u * 1024u * 1024u * 2 - 1);printf("%p\n",p1);// new失敗，不需要檢查返回值，它失敗是拋異常（異常:是面向?qū)ο笳Z言出錯(cuò)處理的方式）try{//char* p2 = new char[1024u * 1024u * 1024u*2-1];char* p2 = (char*)operator new(1024u * 1024u * 1024u);printf("%p\n", p2);operator delete(p2);}//當(dāng)申請空間失敗時(shí)，才會(huì)進(jìn)入catch; 若申請空間成功時(shí)，就會(huì)跳過catch;catch (const exception& e){cout<< e.what() <<endl;}return 0;
}

3、operator new 和 operator delete函數(shù)（重點(diǎn)）

3.1 底層知識解析

// new和delete 是用戶進(jìn)行動(dòng)態(tài)內(nèi)存申請和釋放的操作符。operator new 和 operator delete是系統(tǒng)提供的全局函數(shù)，new在底層調(diào)用operator new全局函數(shù)來
// 申請空間，delete在底層通過operator delete全局函數(shù)來釋放空間。
//
// operator new全局函數(shù)——幫助new開空間——（封裝）調(diào)用malloc{ 若malloc失敗了，符合C++ new的失敗機(jī)制（失敗拋異常）}。 
// operator delete全局函數(shù)——幫助delete釋放空間——（封裝）調(diào)用free 
//
// new的底層分為兩部分：調(diào)用operator new +  調(diào)用構(gòu)造函數(shù); 即：new Type(自定義類型) --> call  operator new【調(diào)用malloc(若開辟空間失敗，會(huì)拋異常)】 +  call Type構(gòu)造函數(shù)
// delete的底層也分為兩部分：調(diào)用operator delete + 調(diào)用析構(gòu)函數(shù);
//
//總結(jié)：在C++中，申請和釋放堆上的空間，就用new 和 delete

3.2 實(shí)現(xiàn)專屬operator new 與 operator delete (了解)

//注意：一般情況下不需要對 operator new 和 operator delete 進(jìn)行重載，除非在申請和釋放空間的時(shí)候具有某些特殊的要求。比如：在使用new和delete
// 申請和釋放空間時(shí)，打印一些日志信息，來簡單幫助用戶檢測是否存在內(nèi)存泄漏。
//
//當(dāng)我們不寫自己專屬的operator new函數(shù)和 operator delete函數(shù)的時(shí)候，new和delete 會(huì)自動(dòng)調(diào)用C++庫里面的operator new函數(shù)和 operator delete函數(shù)。
//當(dāng)我們自己寫專屬的operator new函數(shù)和 operator delete函數(shù)時(shí)，new和delete 會(huì)調(diào)用專屬的operator new函數(shù)和 operator delete函數(shù)來實(shí)現(xiàn)某些特殊的需求。// new -> operator new + 構(gòu)造函數(shù)
// 默認(rèn)情況下，operator new使用全局庫里面的。
// 但每個(gè)類可以去實(shí)現(xiàn)自己專屬operator new;  new這個(gè)類對象，它就會(huì)調(diào)用自己實(shí)現(xiàn)的這個(gè)operator new//實(shí)現(xiàn)類專屬的operator new（優(yōu)先調(diào)用）
struct ListNode
{int _val;ListNode* _next;//內(nèi)存池static allocator<ListNode> alloc;void* operator new(size_t n){cout<< "operator new -> STL內(nèi)存池allocator申請" << endl;void* obj = alloc.allocate(1);return obj;}void operator delete(void* ptr){cout<< "operator delete -> STL內(nèi)存池allocator申請" << endl;alloc.deallocate((ListNode*)ptr,1);}//構(gòu)造函數(shù)struct ListNode(int val):_val(val),_next(nullptr){}
};內(nèi)存池的定義
allocator<ListNode> ListNode::alloc;int main()
{//頻繁地申請 ListNode；想提高效率 —— 申請ListNode時(shí)，不去malloc,而是自己定制內(nèi)存池。ListNode* node1 = new ListNode(1); //new先去調(diào)用 類里面的operator new ,如果類里面沒有operator new,就會(huì)去庫里面調(diào)用。ListNode* node2 = new ListNode(2);ListNode* node3 = new ListNode(3);delete node1;delete node2;delete node3;return 0;
}