在 C++ 中，内存管理是一个至关重要的话题，因为 C++ 是一种静态类型语言，不提供自动垃圾回收机制（与 Java 或 Python 等语言不同）。因此，程序员需要显式地管理内存的分配和释放。C++ 的内存管理主要通过 栈、堆 和 全局/静态内存 来实现。
1. 栈内存 (Stack Memory)
栈内存是由操作系统自动管理的，它存储的是局部变量和函数调用的临时数据。栈内存的管理是自动的，变量在栈上分配内存时，内存会随着函数的调用而分配，当函数返回时，栈上的内存会自动释放。
- 优点：自动管理，性能较好。
- 缺点：栈内存大小有限，不能存储大型数据结构或动态数组。
示例：
void foo() {int x = 10; // x 存储在栈内存
} // 当函数结束，x 被销毁，栈内存自动释放
2. 堆内存 (Heap Memory)
堆内存由程序员手动管理，通常用于需要动态分配内存的场景，比如对象、数组等。堆内存的分配和释放由 new 和 delete 运算符来控制。
- 优点：灵活，可以在运行时动态分配内存。
- 缺点：需要手动释放内存，容易导致内存泄漏或悬挂指针（dangling pointer）等问题。
示例：
void foo() {int* p = new int(10); // 动态分配内存，存储在堆上
std::cout << *p << std::endl; // 输出 10delete p; // 释放堆内存
}
使用 new 操作符分配内存时，必须使用 delete 操作符释放内存，避免内存泄漏。
对于数组类型，使用 new[] 和 delete[] 配对。
void foo() {int* arr = new int[10]; // 动态分配一个大小为 10 的数组// 使用 arr...delete[] arr; // 释放数组内存
}
3. 全局/静态内存 (Global/Static Memory)
全局变量、静态变量和静态对象存储在程序的全局/静态内存区域。这些变量在程序的生命周期内存在，从程序启动到结束。
- 优点：生命周期贯穿整个程序，不需要手动管理。
- 缺点：无法灵活控制生命周期，容易造成不必要的内存占用。
示例：
int globalVar = 5; // 全局变量，存储在全局内存void foo() {static int staticVar = 10; // 静态变量，生命周期贯穿程序整个执行
}
4. 内存管理技巧和常见问题
1) 内存泄漏 (Memory Leak)
内存泄漏指的是程序在堆上分配内存后，没有及时释放，导致这些内存无法再被访问和释放，从而浪费内存资源。
示例：
void foo() {int* p = new int(10); // 动态分配内存// 忘记释放内存
} // 这会导致内存泄漏
避免内存泄漏：
- 在使用 new 分配内存后，确保调用 delete 来释放内存。
- 使用智能指针（如 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr）来自动管理内存。
2) 悬挂指针 (Dangling Pointer)
悬挂指针是指指向已释放内存的指针。使用已释放的指针可能导致未定义行为。
示例：
void foo() {int* p = new int(10);delete p; // 释放内存
std::cout << *p << std::endl; // 使用已经释放的内存，悬挂指针
}
避免悬挂指针：
- 在释放内存后，将指针设置为 nullptr，避免误用。
delete p;
p = nullptr; // 防止悬挂指针
3) 智能指针 (Smart Pointers)
智能指针是 C++11 引入的一种自动管理内存的机制。它们可以帮助我们避免手动调用 delete，从而减少内存泄漏的风险。
- std::unique_ptr：表示对某块内存的唯一拥有权。当 unique_ptr 超出作用域时，内存会自动释放。
std::unique_ptr<int> p = std::make_unique<int>(10);
// 不需要手动调用 delete，p 超出作用域时会自动释放内存
std::shared_ptr：表示对某块内存的共享拥有权。只有最后一个 shared_ptr 被销毁时，内存才会被释放。
std::shared_ptr<int> p1 = std::make_shared<int>(10);
std::shared_ptr<int> p2 = p1; // p1 和 p2 共享内存
- std::weak_ptr：与 shared_ptr 配合使用，避免循环引用（例如，在双向链表或树结构中避免相互持有对方的 shared_ptr）。