hello，各位小伙伴，本篇文章跟大家一起学习《C++：new与delete》，感谢大家对我上一篇的支持，如有什么问题，还请多多指教 ！
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:rocket: C++内存管理:airplane: 初识`new`和`delete`:airplane: `new`和`delete`底层逻辑:airplane: 数组`new[]`和`delete[]`注意事项:airplane: `new`和`delete`的实现原理:airplane: 定位new表达式(placement-new) （现阶段了解一下即可）:airplane: malloc/free和new/delete的区别:airplane: 关于内存泄漏1.**:fire:内存泄漏的危害！！！**2.:fire:内存泄漏的分类（了解一下即可）3.:fire:如何检测内存泄漏（了解一下）
? C++内存管理
我们学过malloc、calloc、realloc、free，这些都是我们在C语言时学的，那么C++又引入了什么呢？
✈️ 初识new和delete
没错，就是new和delete，他们都是用于动态内存管理的操作符。
new 用于在堆内存中动态地分配内存空间，通常用于创建对象或数组。delete 用于释放由 new 分配的内存空间，以防止内存泄漏。 以下是它们的基本用法：
// 使用 new 分配单个对象的内存空间int* ptr = new int;// 使用 new 分配数组的内存空间int* arr = new int[10];// 使用 delete 释放单个对象的内存空间delete ptr;// 使用 delete[] 释放数组的内存空间delete[] arr;?在使用 new 分配内存后，必须使用 delete 或 delete[] 来释放这些内存，否则会导致内存泄漏。
当然，我们还可以在new时进行初始化，如：
int* ptr = new int(1);int* arr = new int[10]{1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};但是对于数组，我们一般用循环初始化，毕竟数组的元素个数可多可少
?同样是在堆上进行操作，那么new和delete相比于malloc和free又有什么优势呢？
构造函数和析构函数的调用：
使用new 分配的内存会调用对象的构造函数，而释放内存时会调用对象的析构函数。使用 malloc() 分配的内存不会调用对象的构造函数和析构函数，它仅分配内存空间。因此，如果你在 C++ 中使用类，尤其是含有构造函数和析构函数的类，应该优先使用 new 和 delete，以确保对象的生命周期正确管理。 类型安全：
new 和 delete 是类型安全的，它们会自动为分配和释放的内存调用正确的构造函数和析构函数。malloc() 和 free() 不是类型安全的，它们仅仅操作指针和内存地址，不关心数据类型。 数组分配：
new[] 和 delete[] 用于分配和释放数组，它们可以正确处理数组的元素。malloc() 和 free() 无法直接处理数组，你需要手动跟踪分配的内存大小，并确保正确释放。 内存对齐：
new 和 new[] 会保证分配的内存按照对象的对齐要求进行，而 malloc() 则不保证内存对齐。内存对齐在某些情况下可能会影响性能和内存访问的正确性。 总的来说，在 C++ 中，如果你在使用类或动态分配数组，最好使用 new 和 delete，因为它们更符合 C++ 的对象模型，并且提供了更多的类型安全和便利性。
还有
new不需要强制类型转换new不需要计算需要多大内存空间 ✈️ new和delete底层逻辑
? 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。
看下述代码：
class A{public:A(int a = 1):_a(a){cout << "A()" << endl;}~A(){cout << "~A()" << endl;}private:int _a;};int main(){A* ptr = (A*)operator new(sizeof(A));new(ptr)A;// 调用构造函数，不能直接调用ptr->~A();// 调用析构函数，能直接调用return 0;}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，尝试执行空间不足应对措施，如果改应对措施用户设置了，则继续申请，否则抛异常。
operator delete该函数最终是通过free来释放空间的。
new(ptr)A;// 调用构造函数，不能直接调用ptr->~A();// 调用析构函数，能直接调用由于operator delete并不会调用构造函数和析构函数，要手动操作。
调用构造函数时也可以传参：
new(ptr)A(1);✈️ 数组new[]和delete[]注意事项
?对于delete[]和delete一定要对应使用
对于动态分配的内存，在释放时必须使用与分配时相对应的操作符。
new分配的单个对象，应使用delete释放内存。对于使用new[]分配的数组，应使用delete[]释放内存。 使用delete释放使用new[]分配的内存或使用delete[]释放使用new分配的内存都会导致未定义的行为。这是因为new和new[]分别调用了不同的构造函数，因此释放时必须相应地使用delete或delete[]来调用相应的析构函数。
例如，如果你这样分配内存：
int* a= new int;int* arr= new int[10];则应该这样释放内存：
delete a;delete[] arr;这样做可以确保内存被正确释放，避免内存泄漏和其他潜在的问题。
?对于自定义类型，还有一些要注意的点
我们来看下述代码1：
class A{public:A(int a = 1):_a(a){cout << "A()" << endl;}~A(){cout << "~A()" << endl;}private:int _a;};int main(){A* ptr = new A[10];return 0;}大家猜猜系统为开辟的数组一共用了多大的内存（32位机器）
答案是：44字节
我们再来看看这个代码2：
int main(){int* arr = new int[10];return 0;}大家再猜猜系统为开辟的数组一共用了多大的内存（32位机器）
答案是：40字节
这就奇怪了呀，明明都是开10个int类型的数组，为什么？
这是因为自定义类型中有析构函数，那么编译器会认为这个析构函数是需要使用的，但是要析构多少次，就要多开4个字节（32位机器地址大小为4个字节，64位地址大小为8字节）来存储有多少个元素需要进行析构，如图：
那么如果该自定义类型没有析构函数，是不是就变成40字节了？
答案是：正确的
✈️ new和delete的实现原理
?对于内置类型：
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/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。
?对于自定义类型：
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
✈️ 定位new表达式(placement-new) （现阶段了解一下即可）
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 = 1):_a(a){cout << "A()" << endl;}~A(){cout << "~A()" << endl;}private:int _a;};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* ptr = (A*)malloc(sizeof(A));new(ptr)A(10);// 注意：如果A类的构造函数有参数时，此处需要传参，如我所写free(ptr);A* ptr = (A*)operator new(sizeof(A));new(ptr)A(10);operator delete (ptr);return 0;}✈️ 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malloc申请的空间不会初始化，new可以初始化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 ✈️ 关于内存泄漏
1.?内存泄漏的危害！！！
内存泄漏是指程序在动态分配内存后，无法再次访问或释放该内存，导致程序持续占用内存而不释放。内存泄漏可能会导致以下危害：
内存资源浪费：内存泄漏会导致程序持续占用内存而不释放，随着时间的推移，系统的可用内存将逐渐减少，可能导致系统性能下降甚至崩溃。
程序性能下降：随着内存泄漏的累积，系统可用内存减少，可能会导致频繁的内存交换（如果系统使用虚拟内存），增加了页面调度的开销，降低了程序的整体性能。
程序崩溃：当程序持续占用内存而不释放，最终可能导致系统内存耗尽，触发操作系统的内存管理机制，导致程序崩溃或被系统强制终止。
资源管理混乱：内存泄漏可能会导致程序中的资源管理混乱，例如无法及时释放打开的文件、数据库连接或网络连接，进而影响系统的稳定性和可靠性。
难以调试和定位问题：内存泄漏通常是程序中较为隐蔽的问题，随着内存使用的增加，程序的运行速度可能会变慢，但不一定会立即导致崩溃或错误，因此难以定位和调试。
为了避免内存泄漏的危害，程序员应该养成良好的内存管理习惯，及时释放不再需要的内存，并使用内存检测工具（如Valgrind、AddressSanitizer等）来帮助检测和修复潜在的内存泄漏问题。
小伙伴们一定要记得噢！！！
2.?内存泄漏的分类（了解一下即可）
C/C++程序中一般我们关心两种方面的内存泄漏：
堆内存泄漏(Heap leak)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。
系统资源泄漏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。
3.?如何检测内存泄漏（了解一下）
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;}// 程序退出后，在输出窗口中可以检测到泄漏了多少字节，但是没有具体的位置Detected memory leaks!Dumping objects ->{79} normal block at 0x00EC5FB8, 40 bytes long.Data: < > CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CD CDObject dump complete.咱目前只是了解一下，无需理解
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。
好啦，这篇文章就到此结束了
所以你学会了吗？
好啦，本章对于《C++：new与delete》的学习就先到这里，如果有什么问题，还请指教指教，希望本篇文章能够对你有所帮助，我们下一篇见！！！
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