1、$C$++内存分布

说明：

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。（Linux课程如果没学到这块，现在只需要了解一下）
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

  C++有C语言的延续性，与C语言的内存分布一样

2、$C$++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，而且new和delete并不会帮我们初始化。
  对于内置类型，如果只初始化数组的前面一部分，那么后面的值会默认初始化为0

  而对于自定义类型，则会调用拷贝构造进行初始化和析构函数进行清理.注意：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时，需要将new[]和delete[]配套起来使用

3、$new$ 和 $delete$ 底层实现

  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
  new和delete是为了优化malloc产生的，通过new的反汇编可知道，使用new会调用函数operator new，然后进入这个函数之后，里面有malloc函数，所以实际上还是用malloc申请的空间。而delete会调用函数operator delete,进入这个函数以后，里面有free释放空间

  对于自定义类型new顺序为：new -> operator new(用malloc开空间) -> 调用构造函数

  对于自定义类型delete顺序为：delete ->调用析构函数 -> operator delete(用free释放空间)

  先开空间是为了给实例化对象一个位置，然后使用构造函数为初始化对象，最后先析构函数，是将自定义类型中的一些动态申请的变量，进行free释放空间，防止内存泄漏，最后释放对象的空间。那么为什么又一定要先调用析构函数，再释放呢？对于这个问题，我们假设要在堆上开一个栈，若先释放空间再调用函数析构就会出现以下问题

自定义类型小结
1、new的原理
  调用operator new函数申请空间，同时在申请的空间上执行构造函数，完成对象的构造
2、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
3、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，同时在申请的空间上执行N次构造函数
4、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

4、定位$new$表达式（了解）

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

class A
{
    
    
public:
	A(int a = 0)
	: _a(a)
	{
    
    
	cout << "A():" << this << endl;
	}
	~A()
	{
    
    
	cout << "~A():" << this << endl;
	}
private:
	int _a;
};
// 定位new/replacement new
int main()
{
    
    
	// 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*)operator new(sizeof(A));
	new(p2)A(10);
	p2->~A();
	operator delete(p2);
	return 0;
}

5、$malloc、free和new、delete$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：
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

总结：
  下一篇文章，我们学习C++模板，期待我们下一篇文章见面！！！