1. c/c的内存分布c/c的内存分布可参考下图说明栈又叫堆栈–非静态局部变量/函数参数/返回值等等栈是向下增长的。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。堆用于程序运行时动态内存分配堆是可以上增长的。数据段–存储全局数据和静态数据。代码段–可执行的代码/只读常量。实例解析:2.C内存管理方式我们知道c语言的内存管理是通过malloc/calloc/realloc实现的这种内存管理在c中同样可以继续使用但在某些地方使用比较麻烦所以c推出了自己的内存管理通过new和delete操作符进行动态内存管理2.1 对内置类型的管理代码解析voidTest(){// 动态申请一个int类型的空间int*ptr4newint;// 动态申请一个int类型的空间并初始化为10int*ptr5newint(10);// 动态申请10个int类型的空间int*ptr6newint[3];deleteptr4;deleteptr5;delete[]ptr6;}图片解析**说明**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[]注意匹配起来使用。2.2 对自定义类型的管理代码解析classA{public:A(inta0):_a(a){coutA():thisendl;}~A(){cout~A():thisendl;}private:int_a;};intmain(){// 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A*p1(A*)malloc(sizeof(A));//cA*p2newA(1);//cfree(p1);deletep2;// 内置类型是几乎是一样的int*p3(int*)malloc(sizeof(int));// Cint*p4newint;//cfree(p3);deletep4;A*p5(A*)malloc(sizeof(A)*10);A*p6newA[10];free(p5);delete[]p6;return0;}**注意**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。3. 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。3.1 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的应对措施如果该应对措施用户设置了则继续申请否则抛异常。operator new底层代码void*__CRTDECLoperatornew(size_t size)_THROW1(_STD bad_alloc){// try to allocate size bytesvoid*p;while((pmalloc(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staticconststd::bad_alloc nomem;_RAISE(nomem);}return(p);}3.2 operator delete该函数最终是通过free来释放空间的operator delete底层代码voidoperatordelete(void*pUserData){_CrtMemBlockHeader*pHead;RTCCALLBACK(_RTC_Free_hook,(pUserData,0));if(pUserDataNULL)return;_mlock(_HEAP_LOCK);/* block other threads */__TRY/* get a pointer to memory block header */pHeadpHdr(pUserData);/* verify block type */_ASSERTE(_BLOCK_TYPE_IS_VALID(pHead-nBlockUse));//这里的_free_dbg就是free因为#define free(p) _free_dbg(p, _NORMAL_BLOCK)_free_dbg(pUserData,pHead-nBlockUse);__FINALLY_munlock(_HEAP_LOCK);/* release other threads */__END_TRY_FINALLYreturn;}**总结**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。4. new和delete的实现原理** 内置类型**如果申请的是内置类型的空间new和mallocdelete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。** 自定义类型**new的原理调用operator new函数申请空间在申请的空间上执行构造函数完成对象的构造delete的原理在空间上执行析构函数完成对象中资源的清理工作调用operator delete函数释放对象的空间new T[N]的原理调用operator new[]函数在operator new[]中实际调用operator new函数完成N个对象空间的申请在申请的空间上执行N次构造函数delete[]的原理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调用operator delete[]释放空间实际在operator delete[]中调用operator delete来释放空间5. 定位new表达式定位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。使用格式new (place_address) type或者new (place_address) type(initializer-list)place_address必须是一个指针initializer-list是类型的初始化列表使用场景定位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。代码解析classA{public:A(inta0):_a(a){coutA():thisendl;}~A(){cout~A():thisendl;}private:int_a;};// 定位new/replacement newintmain(){// p1现在指向的只不过是与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*)operatornew(sizeof(A));new(p2)A(10);p2-~A();operatordelete(p2);return0;}6. malloc/free和new/delete的区别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。不同的地方是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释放。文章持续更新C底层干货点赞收藏留存。有疑问欢迎评论区留言看到都会回复。