一、內存的簡要了解
說到內存，很多人應該都多多少少有點了解了，我們在這再稍微多說幾句：
一般我們可以把內存理解為三個部分：靜態區，棧，堆。有些朋友搞不清到底什么是棧什么是堆，堆棧有多人會認為是堆和棧，兩個放在一塊。其實不然，其中我們口中講的堆棧就是棧，而不是堆。堆的英文是heap ；棧的英文是stack（也翻譯為堆棧）。
存儲內容：
靜態區：保存自動全局變量和static變量（包括static全局和局部變量）。靜態區的內容在整個程序的生命周期內都存在，有編譯器在編譯的時候分配（數據段（存儲全局數據和靜態數據）和代碼段（可執行的代碼/只讀常量））。
棧：保存局部變量。棧上的內容只在函數范圍內存在，當函數運行結束的時候，這些內容也會自動銷毀。其特點是效率高但是空間大小有限。
堆：由malloc系列函數或者new操作符分配的內存。其生命周期由free和delete決定。在沒有釋放之前一直存在，直到函數結束。其特點是使用靈活，空間比較大，但容易出錯。
二、malloc、calloc、realloc
三者的簡單對比：
malloc 函數原型：(void*)malloc(unsigned size);(字節數)
malloc函數在內存中開辟的是一塊連續的空間，size是所需要空間的長度，開辟的大小為size*參數類型，開辟完之后返回這塊空間的首地址。
calloc 函數原型：void* calloc(size_t numElements, size_t sizeOfElements);(元素的個數， 單個元素的字節數)
和malloc相似，它也是開辟一塊連續的空間，空間的大小為：元素的個數*單個元素的字節數。
realloc 函數原型：void* realloc(void* ptr, unsigned newsize);(地址，字節數)
給一個已經分配地址的指針重新分配空間，參數ptr為原有的空間指針，newsize為重新申請的地址長度。它與malloc的區別就是如果你給的指針是NULL，那么你使用的就是malloc，如果你給出的指針是一個已經分配了地址的指針（ptr），那么你使用的就是realloc。
區別：
（1）函數malloc不能初始化所分配的空間，而函數calloc能，也就是說，如果由malloc函數分配的空間原來沒有被分配過，則其中每一位都可能是0；反之，如果這一塊數據塊原來被分配過，那里面可能遺留着各種各樣的數據。所以，當你在使用malloc開辟一塊新空間的時候，要重新初始化那一塊空間（一般調用memset函數來初始化空間）。否則在多次釋放、開辟之后，可能會出現使用錯誤。
（2）calloc函數會將所分配的內存空間中的每一位都初始化為0（這也是它和malloc的主要不同處之一）。也就是說，如果你是為字符類或者整形類的元素分配空間，那么這些元素會保證被初始化為0；如果你是為指針類函數分配內存，那么這些元素都會被初始化為空指針。
（3）malloc向系統申請size個字節的空間，申請完之后返回的是這個空間的首地址，類型為void*，而void*表示未確定的類型，在c/c++中void*可以被強轉成任意類型的指針。
（4）realloc可以對給定的指針所指向的空間進行擴大或者縮小，無論是擴大還是縮小，原有內存中的內容將保持不變（如果對於縮小之后的空間，被縮小的那部分空間內的數據還是會丟失）。realloc並不保證調整后的內存空間和原來的內存空間保持同一個地址。相反，realloc指針很可能指向一個新的地址。
（5）realloc是從堆上分配空間的，但當你進行擴大的時候，realloc會試圖從堆上現存的數據后面的那些字節中獲取附加的字節，如果能滿足，就剛好。但如果后面的字節數不夠，其就會使用堆上第一個有足夠大小的自由塊，然后將現存的數據拷貝到新的位置，將老塊放回到堆上。在這個過程中，數據會被移動。也就是說，當你使用realloc的時候，數據可能被移動。
三、有關malloc的一些擴展（選自《高質量c/c++編程指南（林銳）》）
malloc
malloc的原型：(void*)malloc(int size)（int也可以是unsigned，int只是其中的一種特例）
malloc函數的返回值是一個void類型的指針，參數為int類型數據，即申請分配的內存大小，單位是byte。內存分配成功之后，malloc函數返回這塊內存的首地址。你需要一個指針來接受這個地址。但是由於函數的返回值是void*類型，所以必須強制轉換成你所接收的類型。也就是說，這塊內存將來要存儲什么類型的數據。比如：
char* p = (char*)malloc(100);
在堆上面分配了100個字節內存，返回這塊內存的首地址，把地址強制轉換成char*類型后賦給char*類型 的指針變量p。同時告訴我們這塊內存將來用來存儲char*類型的數據。也就是說你只能通過指針變量p來操作這塊內存。這塊內存本身並沒有名字，對它的訪問是匿名訪問。
內存釋放
有分配就一定有釋放。malloc對應的就是free函數。free函數只有一個參數，就是要釋放的內存塊的首地址。比如：free(p);
free函數做的事情：斬斷指針變量與這塊內存的關系。就像上面的例子一樣malloc函數開辟的這一個數據塊空間是屬於p的，你只能通過p來訪問這一塊數據塊空間，而free函數做的事情就是斬斷malloc和p之間的聯系。但是p指針本身存放的地址並沒有發生變化，只是它對指針所指向的那塊內存已經沒有所有權了，不能對內存塊進行操作。而那塊內存塊里面的數據也沒有被改變，只是你沒有辦法去訪問或者修改那塊數據快中的內容了。
malloc和free是一一對應的，如果malloc兩次但是只free一次就會存在內存泄漏，如果malloc一次但是free了兩次，就會出錯（第一次使用free的時候，malloc所開辟的空間就已經被釋放，第二次使用free就無內存空間可以釋放了，這種對內存的誤操作就有可能會導致程序的崩潰）。
函數的內存釋放完后，一定要把p指針置為NULL。為什么？
從上面可以看出，free掉之后p只是切斷了和內存空間的關系，但是p指針本身內部依舊存在一個地址，如果不把它置成空，那這個指針就會變成一個野指針（懸垂指針），遲早會出事。
1 char* p = (char*)malloc(100); 2 strcpy(p, "hello"); 3 free(p);//可以看到這邊已經釋放了p所指向的那一塊空間，但是p本身存儲的地址並沒有改變 4 if(NULL != p)//判斷不起作用，起不到防護作用 5 { 6 strcpy(p, "world");//p沒有分配空間，出錯。 7 }
四、new/delete
前頭講了很多但好像還沒有講到c++的動態內存這方面。下面我們來進行一些討論。
我們知道c++是兼容c的，那我們明明已經有了malloc和free來進行動態內容的管理，為什么c++還要定義new和delete運算符來動態管理內存。
來看一下它們之間的區別和聯系：
1.它們都是動態管理內存的入口。
2.malloc/free是c/c++標准庫的函數，new/delete是c++操作符。
3.malloc/free只是動態分配/釋放內存空間。而new/delete出來分配空間還會調用構造函數和析構函數進行初始化與清理。
4.malloc/free需要手動計算類型大小且會返回void*， new/delete可以自己計算類型的大小，返回對應類型的指針。
我們在c++中是允許進行重載的，那我們也可以重載一下new和delete，我在這就不做了（其實new和delete是不能重載的，即使你進行了重載，也只是重載了operator new和operator delete）。
有關operator new/operator delete operator new[]/operator delete[]
總結：
1.operator new/operator delete operator new[]/operator delete[]的用法和malloc/free一樣。
2.它們只負責分配空間/釋放空間，不會調用對象構造函數和析構函數來初始化/清理對象。
3.實際operator new/operator delete 只是malloc和free的一層封裝。
五、new和delete在內存中所做的事
