???? 博客主页： 小王又困了
???? 系列专栏： C++
???? 人之为学，不日近则日退
❤️ 感谢大家点赞????收藏⭐评论✍️
目录
三、operator new与operator delete函数
在C和C++中，内存分布主要包括以下几个部分：
代码段（Code Segment）：
数据段（Data Segment）：
堆（Heap）：
new
和
malloc
函数）存储在这里。
栈（Stack）：
堆栈区域之间的空间（Heap-Stack Gap）：
小Tips：
这些区域在内存中的布局可能因操作系统和编译器而异，但通常遵循相似的结构。在运行时，
栈的地址通常位于较高的内存地址
，而
堆的地址通常位于较低的内存地址
。代码段和数据段的位置取决于可执行文件的加载方式，通常在较高的内存地址。
C语言提供了一些基本的内存管理函数和操作符，使程序能够有效地分配和释放内存。以下是C语言中常用的内存管理方式：
????malloc() 和 free()：
malloc()
函数用于动态分配指定大小的内存空间。
free()
函数用于释放先前由
malloc()
分配的内存空间。
// 分配10个整数大小的内存空间
int *ptr = (int *)malloc(10 * sizeof(int));
if (ptr != NULL)
{
// 使用内存
// ...
// 释放内存
free(ptr);
}
???? calloc() 和 realloc()：
calloc()
函数用于分配指定数量和大小的内存空间，并将其初始化为零。
realloc()
函数用于更改之前分配的内存块的大小。
// 分配并初始化为0，10个整数大小的内存空间
int *ptr = (int *)calloc(10, sizeof(int));
if (ptr != NULL)
{
// 使用内存
// ...
// 重新分配内存空间为20个整数大小
ptr = (int *)realloc(ptr, 20 * sizeof(int));
// 使用重新分配后的内存
// ...
// 释放内存
free(ptr);
}
????静态分配：
????自动变量：
????指针和动态内存分配：
小Tips： C语言中的内存管理是相对低级的，程序员需要手动分配和释放内存。不正确的内存管理可能导致内存泄漏、悬空指针或者堆栈溢出等问题。因此，编写健壮和高效的代码需要仔细管理内存的分配和释放。
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++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，不初始化
int* ptr3 = new int[10];
// 动态申请10个int类型的空间，并初始化前三个
int* ptr4 = new int[10]{1,2,3};
delete ptr1;
delete ptr2;
delete[] ptr3;
delete[] ptr4;
}
小Tips ：用new开辟空间是不会进行初始化的。如果我们想动态申请并初始化，类型后面要跟圆括号 () ，动态申请多个连续空间，类型后面跟的是方括号 [ ] ，如果要对这多个连续的空间初始化，可以在 [ ] 的后面跟 { } ， { } 里面是初始化的数据，初始化的值不够，后面会默认初始化为0。申请和释放单个元素的空间，使用 new 和 delete 操作符，申请和释放连续的空间，使用 new[ ] 和 delete[ ] 。
class A
{
public:
A(int a = 0)
: _a(a)
{
cout << "A():" << this << endl;
}
~A()
{
cout << "~A():" << this << endl;
}
private:
int _a;
};
int main()
{
//通过new动态申请一块空间，存储A类型变量
A* p1 = new A(1);
delete p1;
//通过new动态申请3个连续空间，存储3个A类型的数据
A* p2 = new A[3];
delete[] p2;
return 0;
}
小Tips ：在申请自定义类型的空间时， new 会调用构造函数， delete 会调用析构函数，而 malloc 与 free 不会。如果自定义类型没有默认构造函数，我们在 new 的时候就需要人为的传参进行初始化，并且申请了几块空间就要初始化几个，不像动态申请的内置类型数组，可以只初始化前面一部分，后面默认是0。
A* p6 = new A[3]{ 1, 2, 3 };//通过隐式类型转换去初始化
A* p6 = new A[3]{ A(1), A(2), A(3) };//通过匿名对象去初始化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。
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 );
__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 。
小Tips： operator new 和 operator delete 不是运算符重载。 operator new 、 operator delete 和 malloc 、 free 在功能上相似，都是到堆上申请空间，然后释放空间，它们的区别在于， 前者失败了会抛异常，而后者失败了是返回错误码 ，通过返回值来表示这一块有问题。
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 在申请空间失败时会抛异常， malloc 会返回NULL。 new 和 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。
????new的原理
????delete的原理
????new T[N]的原理
????delete[]的原理
定位new表达式是在 已分配的原始内存空间中调用构造函数初始化一个对象 。
place_address 必须是一个指针， initializer-list 是类型的初始化列表
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new的定义表达式进行显示调构造函数进行初始化。
int main()
{
// p1现在指向的是与A对象相同大小的一段空间，还不能算是一个对象，因为构造函数没
有执行
A* p1 = (A*)malloc(sizeof(A));
new(p1)A; // 注意：如果A类的构造函数有参数时，此处需要传参
p1->~A();
free(p1);
A* p2 = (A*)operator new(sizeof(A));
new(p2)A(10);
p2->~A();
operator delete(p2);
return 0;
}????共同点：
都是从堆上申请空间，并且需要用户手动释放。
????不同点：
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。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。
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 。
C/C++程序中一般我们关心两种方面的内存泄漏：
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 。
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。
在vs下，可以使用windows操作系统提供的 _CrtDumpMemoryLeaks() 函数进行简单检测，该函数只报出了大概泄漏了多少个字节，没有其他更准确的位置信息。
int main()
{
int* p = new int[10];
// 将该函数放在main函数之后，每次程序退出的时候就会检测是否存在内存泄漏
_CrtDumpMemoryLeaks();
return 0;
}
因此写代码时一定要小心，尤其是动态内存操作时，一定要记着释放。但有些情况下总是防不胜 防，简单的可以采用上述方式快速定位下。如果工程比较大，内存泄漏位置比较多，不太好查时一般都是借助第三方内存泄漏检测工具处理的。
总结 ：内存泄漏非常常见，解决方案主要分为以下两种：
???? 结语：
本次的内容到这里就结束啦。希望大家阅读完可以有所收获，同时也感谢各位读者三连支持。文章有问题可以在评论区留言，博主一定认真认真修改，以后写出更好的文章。你们的支持就是博主最大的动力。