【C++】深入C++内存管理与多态：引用与指针、函数重载、新旧内存操作的全面解析

这里写目录标题

• 引用和指针的区别
• 函数重载
• 解释一下什么是多态？
• new，delete
• free和delete的区别
• new和delete能不能一起混用？
• new的四大种

引用和指针的区别

int a = 10;
int *p = &a;
int  &b = a;

*p = 20;
cout<<a <<" "<<*p<<" ”<< b<<endl; //20 20 20 
b = 30;
cout<<a <<" "<<*p<<" ”<< b<<endl; //30 30 30

int &c = 20;//错误，底层汇编指令无法生成

• 引用是一种更安全的指针 引用是必须初始化的，指针可以不初始化 引用只有一级引用，没有多级引用 指针可以有一级指针，也可以有多级指针

引用和指针在底层汇编指令是一样的，通过引用变量修改所引用内存的值，和通过指针解引用修改指针指向的内存的值，其底层指令也是一样的。

1. 左值引用·.右值引用 左值： 有内存，有名字，只可以修改 右值：没内存，没名字

int &&a = 20;
//专门用来引用右值类型，指令上，可以自动产生临时量 然后直接引用临时量 a = 30；

const int &b = 20;
//区别：a可以再赋值修改，b不可以

int &&c = a；
//一个右值引用变量本身是一个左值，只能用左值引用来引用它
//不能用一个右值引用变量来引用一个左值

函数重载

1. C++为什么支持函数重载，c语言不支持 C++代码产生函数符号的时候，函数名+参数列表类型组成 C代码产生函数符号的时候，函数名来决定。
2. 函数重载需要注意什么？ C++与C语言之间如何互相调用

函数重载：一组函数，其函数名相同，参数列表的个数或者类型不同，那么这一组函数可就称为函数重载。（前提函数一定处在同一作用域下） 返回值类型与函数是不是重载不会影响。

解释一下什么是多态？

• 静态多态（编译时期）-》函数重载
• 动态多态（运行时期）

1. 当C++调用c代码时，无法直接调用

• 解决办法：把C函数的声明扩在extern “c”{ int sum（）；}

1. 当C调用c++代码时，无法直接调用

• 解决办法：把C++函数的源码扩在extern “c”{ int sum（）{ int sad；}}

下面代码无论在C++编译器还是C编译器下都可以直接运行

#ifdef __cplusplus
extern "c"{
#endif
 int sum(int a, int b)
 {
 return a+b;
 }
 #ifdef __cplusplus
 }
 #endif

1. 重载关系：一组函数要重载，必须处在同一个作用域当中，而且函数名字相同，参数列表不同
2. 隐藏（作用域的隐藏）关系：在继承结构当中，派生类的同名成员，把基类同名成员给隐藏调用了

new，delete

new和malloc的区别是什么？

malloc和free称作C的库函数。 new和delete称作运算符

new不仅可以做内存开辟，还可以做内存初始化操作

malloc开辟内存失败，是通过返回值和nullptr做比较的 new开辟内存失败，是通过抛出bad_alloc类型的异常 来判断的

malloc按字节开辟内存的 new开辟内存时需要指定类型 所以malloc开辟内存返回的都是void * ，

malloc只负责·开辟内存空间，new不仅仅有malloc的功能还可以进行数据的初始化。（对于数组只能初始化为0）

free和delete的区别

delete (int*)p; //先调用析构函数，再进行free（p）；

new == operator new delete =.= operator delete

new和delete能不能一起混用？

C++为什么会区分单个元素和·数组的·内存分配和·释放 new delete new[] delete[]

对于普通编译器内置类型 new/delet[] new[]/delete 可以混用，但是不推荐 对于自定义类类型，有析构函数，为了调用正确的析构函数，那么开辟对象数组的时候会多开辟4个字节，用于记录对象的个数。 也正是这4个字节，在delete[] 时会自动把地址的起始位置-4，但是对于delete不会，它单单只会释放当前位置的内存，从而引发内存泄漏。所有报错异常终止。

new的四大种

抛出异常的new
int *p1 = new int(20);
不抛出异常的new
int *p2 = new (nothrow) int;
在堆上创建的常量new
const int *p3 = new const int(40);
定位new
int data = 10;
int *p4 = new (&data) int(50);
cout<<"data = "<< data << endl;//data =50