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C++中用于动态内存的new和delete运算符

C/C++中的动态内存分配是指程序员手动执行内存分配。动态分配的内存在堆上分配,非静态和局部变量在堆栈上分配内存。

有什么应用?

  • 动态分配内存的一种用途是分配可变大小的内存,而可变长度数组除外,这是编译器分配的内存无法实现的。
  • 最重要的用途是为程序员提供了灵活性。无论何时需要和不再需要,我们都可以自由分配和取消分配内存。在许多情况下,这种灵活性会有所帮助。此类情况的示例是“链表”,“树”等。

它与分配给普通变量的内存有何不同?

对于“ int a”,“ char str [10]”等常规变量,将自动分配和释放内存。对于动态分配的内存,例如“ int * p = new int [10]”,程序员有责任在不再需要时释放内存。如果程序员不释放内存,则会导致内存泄漏(在程序终止之前不会释放内存)。

如何在C++中分配/取消分配内存?

C使用malloc()和calloc()函数在运行时动态分配内存,并使用free()函数释放动态分配的内存。C++支持这些功能,并且还有两个new和delete运算符,它们以更好和更轻松的方式执行分配和释放内存的任务。

new运算符

new运算符表示在堆上分配内存的请求。如果有足够的内存可用,则new运算符将初始化该内存,并将新分配和初始化的内存的地址返回给指针变量。

1. 使用new运算符的语法:要分配任何数据类型的内存,语法为:

pointer-variable = new data-type;

这里,pointer-variable是数据类型的指针。数据类型可以是任何内置数据类型,包括数组,也可以是任何用户定义的数据类型,包括结构和类。

示例:

// Pointer initialized with NULL
// Then request memory for the variable
int *p = NULL; 
p = new int;   

            OR

// Combine declaration of pointer 
// and their assignment
int *p = new int; 

2. 初始化内存:我们还可以使用new运算符来初始化内存:

pointer-variable = new data-type(value);

示例:

int *p = new int(25);
float *q = new float(75.25);

3. 分配内存块:new运算符还用于分配data-type类型的内存块(数组)。

pointer-variable = new data-type[size];

其中size(一个变量)指定数组中元素的数量。

示例:

int *p = new int[10];

为int类型的10个整数连续动态分配内存,并将指针返回到序列的第一个元素,该元素分配给p(一个指针)。 p [0]表示第一个元素,p [1]表示第二个元素,依此类推。

4. 普通数组声明与使用new

声明普通数组与使用new分配内存块之间有区别。最重要的区别是,常规数组由编译器释放(如果数组是本地数组,则在函数返回或完成时释放)。但是,动态分配的数组始终保留在那里,直到程序员将其释放或程序终止为止。

5. 如果运行时没有足够的内存怎么办

如果堆中没有足够的内存来分配,新请求将抛出std :: bad_alloc类型的异常,以指示失败,除非new操作符使用了“ nothrow”,在这种情况下它将返回NULL指针。因此,最好在使用new程序之前检查new产生的指针变量。

int *p = new(nothrow) int;
if (!p)
{
   cout << "Memory allocation failed\n";
}

delete运算符

由于程序员负责分配动态分配的内存,因此C++语言为程序员提供了delete运算符。

语法

// Release memory pointed by pointer-variable
delete pointer-variable; 

这里,pointer-variable是指向new创建的数据对象的指针。

示例:

delete p;
delete q;

要释放指针变量指向的动态分配数组,请使用以下删除形式:

// Release block of memory 
// pointed by pointer-variable
delete[] pointer-variable;  

示例:
   // It will free the entire array
   // pointed by p.
   delete[] p;
// C++ program to illustrate dynamic allocation 
// and deallocation of memory using new and delete 
#include <iostream> 
using namespace std; 
  
int main () 
{ 
    // Pointer initialization to null 
    int* p = NULL; 
  
    // Request memory for the variable 
    // using new operator 
    p = new(nothrow) int; 
    if (!p) 
        cout << "allocation of memory failed\n"; 
    else
    { 
        // Store value at allocated address 
        *p = 29; 
        cout << "Value of p: " << *p << endl; 
    } 
  
    // Request block of memory 
    // using new operator 
    float *r = new float(75.25); 
  
    cout << "Value of r: " << *r << endl; 
  
    // Request block of memory of size n 
    int n = 5; 
    int *q = new(nothrow) int[n]; 
  
    if (!q) 
        cout << "allocation of memory failed\n"; 
    else
    { 
        for (int i = 0; i < n; i++) 
            q[i] = i+1; 
  
        cout << "Value store in block of memory: "; 
        for (int i = 0; i < n; i++) 
            cout << q[i] << " "; 
    } 
  
    // freed the allocated memory 
    delete p; 
    delete r; 
  
    // freed the block of allocated memory 
    delete[] q; 
  
    return 0; 
} 

输出:

Value of p: 29
Value of r: 75.25
Value store in block of memory: 1 2 3 4 5 

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