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#include <iostream>
#include <memory>
#include <cstring>
using namespace std;

/*
C++ 动态内存分配函数

- malloc 是 C/C++ 标准库中的函数，用于在堆上分配指定大小的内存空间，并返回指向该内存空间的指针。
在使用 malloc 分配内存后，需要手动调用 free 函数来释放这块内存空间，以防止内存泄漏。

- calloc 与 malloc 类似，也是用于在堆上分配内存空间的函数，但它会将分配到的内存空间初始化为零。
calloc 接受两个参数，分别是要分配的内存块的数量和每个内存块的大小。
与 malloc 一样，使用 calloc 分配的内存空间也需要通过调用 free 函数来释放。

- realloc 是用于重新分配内存空间大小的函数。它接受两个参数，一个是已经分配的内存空间的指针，
另一个是需要重新分配的内存空间的大小。
realloc 可以用于扩大或缩小已经分配的内存空间，如果新分配的内存空间大小大于原来的内存空间大小，
那么新分配的内存空间中未初始化的部分将保持未定义的值。与 malloc 和 calloc 一样，使用 realloc 分配的内存空间也需要通过调用 free 函数来释放

- new是C++提供的关键字，也是操作符，我们可以使用new在内存的堆上创建一个对象，在创建对象的时候，
new其实做了以下的操作：在堆上获得一块内存空间->调用构造函数（创建建档的类型变量时除外）->返回正确的指针

 */

//
void Malloc_Test(){
  char* ptr = (char*)malloc(20);                  // 向内存堆申请10个char类型的连续空间，并且返回首地址
  cout<<"malloc 指针变量的地址   ："<<&ptr<<endl;
  cout<<"malloc 申请到的空间首地址   ："<<static_cast<void*>(ptr)<<endl;
  strcpy(ptr,"malloc...lucas");                          // 如果你复制strcpy(ptr,"Servenssssssssssssssssssss");c程序就会中断，因为你申请的区域不够放了
  cout<<"malloc 申请到的空间赋值的地址："<<static_cast<void*>(ptr)<<endl;
  free(ptr);
};

//
void Calloc_Test(){
  char* ptr=(char*)calloc(20,sizeof(char));           // 通过calloc申请10个char类型大小的内存空间
  cout<<"calloc 指针变量的地址   ："<<&ptr<<endl;
  cout<<"calloc 申请到的空间首地址时  ："<<static_cast<void*>(ptr)<<endl;
  strcpy(ptr,"calloc...lucas");
  cout<<"calloc 申请到的空间赋值的地址："<<static_cast<void*>(ptr)<<endl;
//   cout<<"malloc 申请到的空间赋值的字符串："<<strlen(ptr)<<endl;
  free(ptr);
};

void Realloc_Test(){
  char *ptr = (char*)malloc(6 * sizeof(char)); // 分配足够的内存来容纳 5 个字符和一个空终止符
  strcpy(ptr,"Serven"); // 将 6 个字符（包括空终止符）复制到分配的内存中
  cout<<"malloc 指针变量的地址   ："<<&ptr<<endl;
  cout<<"malloc 申请到的空间首地址时  ："<<static_cast<void*>(ptr)<<endl;

  char *ptru = (char*)realloc(ptr, 15 * sizeof(char)); // 分配足够的内存来容纳 14 个字符和一个空终止符
  strncpy(ptru,"Hello, Serven", 14); // 最多复制 14 个字符（包括空终止符）到分配的内存中
  ptru[14] = '\0'; // 手动添加空终止符以确保字符串正确终止
  cout<<"realloc 申请到的空间首地址时："<<static_cast<void*>(ptru)<<endl;
  cout<<"realloc 申请到的空间赋值的字符串："<<ptru<<endl;

  //free(ptr); // 无需释放 ptr，因为 realloc 会处理
  free(ptru);
}

int main(){
    cout<<"C++ 动态内存分配函数: malloc,calloc,realloc,new "<<endl;
    Malloc_Test();
    Calloc_Test();
    Realloc_Test();
    return 0;
}