C++的內存布局

在C++中內存被分為5個部分，分別是堆、棧、自由存儲區、全局/靜態存儲區以及常量存儲區。

自由存儲區與堆的區別

堆是C語言和操作系統裏的術語，它是由操作系統維護的一塊特殊的內存，當C程序調用malloc函數進行動態內存分配時就是從堆上獲取內存的，而調用free函數可以交還分配的內存。自由存儲區是C++基於new和delete操作符的一個抽象概念，凡是通過new來申請的內存區域都可稱為自由存儲區。幾乎所有的C++編譯器默認都使用堆來實現自由存儲區，即缺省的全局庫函數operator new和operator delete也是按照malloc和free的方式來實現的，這時使用new操作符分配的對象，說它在堆或者自由存儲區上都可以。不過operator new和operator delete是可以被重載的（自定義版本必須位於全局作用域或者類作用域中），可以使用其他內存來實現自由存儲，比如靜態存儲區，這時自由存儲區和堆就不是一個概念了。

new和malloc的區別，delete和free的區別

1）是否調用構造/析構函數

使用new表達式時會執行3步操作：

a）new表達式會調用一個名為operator new（或operator new[]）的標準庫函數。該函數分配以一塊足夠大的，原始的，未命名的以便存儲特定類型的對象（或對象數組）。

b）編譯器運行相應的構造函數以構造對象，並為其傳入初始值。

c）對象構造完成以後返回一個指向該對象的指針。

使用delete表達式時會執行2步操作：

a）delete表達式會調用對象的析構函數。

b）編譯器調用名為operator delete（或operator delete[]）的標準庫函數釋放內存空間。

而malloc/free只是單純地分配和釋放內存空間，不會調用構造/析構函數。

2）返回類型的安全性

new操作符分配內存成功後，返回的是類對象類型的指針，不需要進行類型轉換，所以new操作符是類型安全的。而malloc內存分配成功返回的是void*，需要進行強制類型轉換換成需要的類型指針。

3）內存分配失敗時的返回值

malloc內存分配失敗時會返回NULL，而new不會，它會拋出bad_alloc異常。

4）是否需要指定內存大小

調用new操作符進行動態內存分配時無需指定內存大小，編譯器會根據類型信息自行計算，而malloc需要顯式地指定所需內存的大小。

5）是否可以被重載

operator new和operator delete可以被重載，標準庫定義了operator new和operator delete的8個重載版本，如下所示

//這些版本可能拋出異常

void *operator new(size_t);//分配一個對象

void *operator new[](size_t);//分配一個對象數組

void *operator delete(void *) noexcept;//釋放一個對象

void *operator delete[](void *) noexcept;//釋放一個對象數組

//這些版本承諾不會拋出異常

void *operator new(size_t, nothrow_t&) noexcept;

void *operator new[](size_t, nothrow_t&) noexcept;

void *operator delete(void *, nothrow_t&) noexcept;

void *operator delete[](void *, nothrow_t&) noexcept;

應用程序可以自定義上面函數版本中的任意一個，前提是自定義的版本必須在全局作用域或類作用域，當把它們定義為類成員函數時，它們是隱式靜態的。malloc/free不允許重載。

參考自http://blog.jobbole.com/102002/

http://www.cnblogs.com/QG-whz/p/5060894.html

今日刷題總結20