C++内存管理库函数

C++ 提供了一些内存管理库函数，这些函数可以帮助程序员更有效地管理内存。以下是一些常用的 C++ 内存管理库函数：

1. new 和 delete：这两个运算符用于动态内存分配和释放。new 在堆上为对象分配内存，并返回指向该对象的指针。delete 用于释放由 new 分配的内存。

int* p = new int; // 分配一个整数的内存空间
*p = 42;           // 给这个整数赋值
delete p;          // 释放内存

2. new[] 和 delete[]：这两个运算符用于分配和释放动态数组。new[] 在堆上为数组分配内存，并返回指向数组第一个元素的指针。delete[] 用于释放由 new[] 分配的内存。

int* arr = new int[5]; // 分配一个包含5个整数的数组
arr[0] = 42;            // 给数组的第一个元素赋值
delete[] arr;           // 释放内存

3. malloc() 和 free()：这两个函数是 C 语言中的内存管理函数，也可以在 C++ 中使用。malloc() 用于分配指定大小的内存块，并返回指向该内存块的指针。free() 用于释放由 malloc() 分配的内存。

#include <cstdlib>

int* p = (int*) malloc(sizeof(int)); // 分配一个整数的内存空间
*p = 42;                              // 给这个整数赋值
free(p);                               // 释放内存

注意：在 C++ 中，通常建议使用 new 和 delete（或 new[] 和 delete[]）来管理内存，而不是使用 malloc() 和 free()，因为它们可以自动调用对象的构造函数和析构函数。

4. calloc() 和 realloc()：这两个函数也是 C 语言中的内存管理函数，可以在 C++ 中使用。calloc() 用于分配指定数量和大小的内存块，并将内存初始化为零。realloc() 用于调整之前分配的内存块的大小。

#include <cstdlib>

int* arr = (int*) calloc(5, sizeof(int)); // 分配一个包含5个整数的数组，并将所有元素初始化为零
arr[0] = 42;                             // 给数组的第一个元素赋值

// 调整数组大小
int* new_arr = (int*) realloc(arr, 10 * sizeof(int));
if (new_arr != nullptr) {
    arr = new_arr;
} else {
    // 内存分配失败，处理错误
}

free(arr); // 释放内存

5. aligned_alloc()：这个函数用于分配指定对齐要求的内存块。它接受两个参数：对齐边界和所需内存大小。返回一个指向分配内存的指针，如果分配失败则返回 nullptr。

#include <cstdlib>

int* p = (int*) aligned_alloc(alignof(int), sizeof(int)); // 分配一个整数的内存空间，对齐到 int 的对齐要求
if (p != nullptr) {
    *p = 42; // 给这个整数赋值
    free(p);  // 释放内存
} else {
    // 内存分配失败，处理错误
}

6. posix_memalign()：这个函数用于分配指定对齐要求的内存块。它接受三个参数：一个指向指针的指针，用于存储分配内存的地址；对齐边界；以及所需内存大小。返回一个整数，表示操作是否成功。

#include <cstdlib>

void* ptr = nullptr;
int result = posix_memalign(&ptr, alignof(int), sizeof(int)); // 分配一个整数的内存空间，对齐到 int 的对齐要求
if (result == 0) {
    int* p = static_cast<int*>(ptr);
    *p = 42; // 给这个整数赋值
    free(p);  // 释放内存
} else {
    // 内存分配失败，处理错误
}

请注意，aligned_alloc() 和 posix_memalign() 在某些平台上可能不可用。在使用这些函数之前，请确保检查目标平台的文档。