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1.C++内存管理
1.2区分堆、栈、静态存储区
1.3控制C++的内存分配
1.4内存管理的基本要求
1.5常见的内存错误及对策
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1.6指针与数组
C/C++中对数组和指针的掌握是程序员基本的技术功底,对于数组和指针的定义、操作、它们间的区别等内容，详见我另一篇文章《C/C++数组和指针详解》。
这里以学习《c++内存管理技术内幕》为主，对其中的疑点，不明白或者没有说明清楚的地方会在学习笔记中讲解说明，需要特殊讲解的会发单独的文章。
C++/C程序中，指针和数组在不少地方可以相互替换着用，让人产生一种错觉，以为两者是等价的。
数组要么在静态存储区被创建（如全局数组），要么在栈上被创建。<-------这句话说的不恰当！当数组通过new或者malloc创建是，数组内容是在堆中，如果有指针指向这个数组，则这个指针是在栈中。其他情况可以说是要么在静态区创建，或者在栈上申请。
数组名对应着（而不是指向）一块内存，其地址与容量在生命期内保持不变，只有数组的内容可以改变。指针可以随时指向任意类型的内存块，它的特征是“可变”，所以我们常用指针来操作动态内存。指针远比数组灵活，但也更危险。
下面以字符串为例比较指针与数组的特性。
（1）修改内容的方式
下面示例中，字符数组a的容量是6个字符，其内容为hello。a的内容可以改变，如a[0]= ‘X’。指针p指向常量字符串“world”（位于静态存储区，内容为world），常量字符串的内容是不可以被修改的。从语法上看，编译器并不觉得语句p[0]= ‘X’有什么不妥，但是该语句企图修改常量字符串的内容而导致运行错误。
1: char a[] = “hello”; 2: a[0] = ‘X’; 3: cout << a << endl; 4: char *p = “world”; // 注意p指向常量字符串 5: p[0] = ‘X’; // 编译器不能发现该错误 6: cout << p << endl;
（2）复制内容以及内容比较的方式
不能对数组名进行直接复制与比较。若想把数组a的内容复制给数组b，不能用语句 b = a ，否则将产生编译错误。应该用标准库函数strcpy进行复制。同理，比较b和a的内容是否相同，不能用if(b==a) 来判断，应该用标准库函数strcmp进行比较。
语句p = a 并不能把a的内容复制指针p，而是把a的地址赋给了p。要想复制a的内容，可以先用库函数malloc为p申请一块容量为strlen(a)+1个字符的内存，再用strcpy进行字符串复制。同理，语句if(p==a) 比较的不是内容而是地址，应该用库函数strcmp来比较。
1: // 数组… 2: char a[] = "hello"; 3: char b[10]; 4: strcpy(b, a); // 不能用 b = a; 5: if(strcmp(b, a) == 0) // 不能用 if (b == a) 6: … 7: 8: // 指针… 9: int len = strlen(a); 10: char *p = (char *)malloc(sizeof(char)*(len+1)); 11: strcpy(p,a); // 不要用 p = a; 12: if(strcmp(p, a) == 0) // 不要用 if (p == a) 13: …
（3）计算内存容量
用运算符sizeof可以计算出数组的容量（字节数）。如下示例中，sizeof(a)的值是12（注意别忘了’’）。指针p指向a，但是sizeof(p)的值却是4。这是因为sizeof(p)得到的是一个指针变量的字节数，相当于sizeof(char*)，而不是p所指的内存容量。C++/C语言没有办法知道指针所指的内存容量，除非在申请内存时记住它。
1: char a[] = "hello world"; 2: char *p = a; 3: cout<< sizeof(a) << endl; //12Bytes 4: cout<< sizeof(a) << endl; //4 Bytes
注意当数组作为函数的参数进行传递时，该数组自动退化为同类型的指针。如下示例中，不论数组a的容量是多少，sizeof(a)始终等于sizeof(char *)。
1: void Func(char a[100]) 2: { 3: cout<< sizeof(a) << endl; // 4Bytes,not 100Bytes 4: }
1.7指针参数是如何传递内存？
如果函数的参数是一个指针，不要指望用该指针去申请动态内存。如下示例中，Test函数的语句GetMemory(str, 200)并没有使str获得期望的内存，str依旧是NULL，为什么？
1: void GetMemory(char *p, int num) 2: { 3: p = (char *)malloc(sizeof(char) * num); 4: } 5: void Test(void) 6: { 7: char *str = NULL; 8: GetMemory(str, 100); // str 仍然为 NULL 9: strcpy(str, "hello"); // 运行错误 10: }
问题出在函数GetMemory中。编译器总是要为函数的每个参数制作临时副本，指针参数p的副本是 _p，编译器使 _p = p。如果函数体内的程序修改了_p的内容，就导致参数p的内容作相应的修改。这就是指针可以用作输出参数的原因。在本例中，_p申请了新的内存，只是把_p所指的内存地址改变了，但是p丝毫未变。所以函数GetMemory并不能输出任何东西。事实上，每执行一次GetMemory就会泄露一块内存，因为没有用free释放内存。
如果非得要用指针参数去申请内存，那么应该改用“指向指针的指针”，见示例：
1: void GetMemory2(char **p, int num) 2: { 3: *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num); 4: } 5: void Test2(void) 6: { 7: char *str = NULL; 8: GetMemory2(&str, 100); // 注意参数是 &str，而不是str 9: strcpy(str, "hello"); 10: cout<< str << endl; 11: free(str); 12: }
由于“指向指针的指针”这个概念不容易理解，我们可以用函数返回值来传递动态内存。这种方法更加简单，见示例：
1: char *GetMemory3(int num) 2: { 3: char *p = (char *)malloc(sizeof(char) * num); 4: return p; 5: } 6: 7: void Test3(void) 8: { 9: char *str = NULL; 10: str = GetMemory3(100); 11: strcpy(str, "hello"); 12: cout<< str << endl; 13: free(str); 14: }
用函数返回值来传递动态内存这种方法虽然好用，但是常常有人把return语句用错了。这里强调不要用return语句返回指向“栈