C++之内存分配new与delete使用方式

Type* ptr = new Type;         // 默认初始化（内置类型值未定义）
Type* ptr = new Type(value);  // 直接初始化
Type* ptr = new Type{value};  // 列表初始化（C++11起）

Type* arr = new Type[size];   // 分配包含size个元素的数组

Type* ptr = new Type();       // 值初始化为0或默认构造函数

delete ptr;  // 调用析构函数（如有）并释放内存

delete[] arr;  // 释放数组内存，需使用[]告知编译器释放多个对象

void* operator new(size_t size);      // 分配单个对象
void* operator new[](size_t size);    // 分配数组
void operator delete(void* ptr);      // 释放单个对象
void operator delete[](void* ptr);    // 释放数组

void* raw_memory = operator new(sizeof(int));  // 分配原始内存
int* ptr = static_cast<int*>(raw_memory);      // 转换为int指针
*ptr = 42;                                      // 手动赋值
operator delete(ptr);                           // 释放内存（不调用析构函数）

void* buffer = operator new(sizeof(MyClass));  // 分配原始内存
MyClass* obj = new (buffer) MyClass();         // 在buffer上构造对象
obj->~MyClass();                               // 显式调用析构函数
operator delete(buffer);                       // 释放内存

int* arr = new int[10];       // 分配10个int的数组
delete[] arr;                 // 释放数组

// 多维数组
int** matrix = new int*[5];   // 分配5行
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
    matrix[i] = new int[10];  // 每行10列
}
// 释放
for (int i = 0; i < 5; ++i) {
    delete[] matrix[i];
}
delete[] matrix;

int* arr = new int[5]{1, 2, 3, 4, 5};  // C++11起支持列表初始化

void leak() {
    int* ptr = new int;  // 分配内存
    // 未释放内存就返回
}  // 内存泄漏！

int* ptr = new int;
delete ptr;
*ptr = 10;  // 悬空指针解引用，未定义行为

int* ptr = new int;
delete ptr;
delete ptr;  // 重复释放，未定义行为

int* arr = new int[10];
delete arr;  // 错误！应使用delete[]

void* operator new(size_t size) {
    void* p = malloc(size);
    // 可添加内存分配日志、性能监控等
    return p;
}

void operator delete(void* p) noexcept {
    free(p);
    // 可添加内存释放日志等
}

class MyClass {
public:
    static void* operator new(size_t size) {
        // 自定义分配逻辑
        return ::operator new(size);
    }
    
    static void operator delete(void* p) noexcept {
        // 自定义释放逻辑
        ::operator delete(p);
    }
};