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C++ 动态内存分配 C++ 动态内存分配详解(new/new[]和delete/delete[])

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想了解C++ 动态内存分配详解(new/new[]和delete/delete[])的相关内容吗,GeekBuilding在本文为您仔细讲解C++ 动态内存分配的相关知识和一些Code实例,欢迎阅读和指正,我们先划重点:C++,动态内存分配,C++,动态内存,C++,new/new[],下面大家一起来学习吧。

一、为什么需要动态内存分配?

在C++程序中,所有内存需求都是在程序执行之前通过定义所需的变量来确定的。 但是可能存在程序的内存需求只能在运行时确定的情况。 例如,当需要的内存取决于用户输入。 在这些情况下,程序需要动态分配内存,C ++语言将运算符new和delete合成在一起。

(1)特点

(2)语法

①变量申请:

Type* pointer = new Type;
//...
delete pointer;

  表达式用于分配内存以包含一个类型类型的单个元素。

②数组申请:

Type* pointer = new Type[N];
//...
delete[] pointer;

表示用于分配类型类型的元素的块(数组),其中N是表示这些元素的量的整数值。

Example:

int * foo;
foo = new int [5];

在这种情况下,系统为int类型的五个元素动态分配空间,并返回指向序列的第一个元素的指针,该指针被分配给foo(指针)。 因此,foo现在指向一个有效的内存块,其中包含五个int类型元素的空间。

  这里,foo是一个指针,因此,foo指向的第一个元素可以使用表达式foo [0]或表达式* foo(两者都是等价的)来访问。可以使用foo [1]或*(foo + 1)访问第二个元素,依此类推...... 

Note:

  我们程序请求的动态内存由系统从内存堆中分配。 但是,计算机内存是一种有限的资源,它可能会耗尽。 因此,无法保证所有使用operator new分配内存的请求都将由系统授予。

(3)动态内存分配Example:

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    int* p = new int;
    
    *p = 5;
    *p = *p + 10;
    
    printf("p = %p\n", p);
    printf("*p = %d\n", *p);
    
    delete p;
    
    p = new int[10];
    
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        p[i] = i + 1;
        
        printf("p[%d] = %d\n", i, p[i]);
    }
    
    delete[] p;
    
    return 0;
}

编译运行,结果:

p = 007F77D8
*p = 15
p[0] = 1
p[1] = 2
p[2] = 3
p[3] = 4
p[4] = 5
p[5] = 6
p[6] = 7
p[7] = 8
p[8] = 9
p[9] = 10
请按任意键继续. . .

二、new关键字与malloc函数的区别

new关键字是C++的一部分 malloc是由C库提供的函数
new以具体类型为单位进行内存分配 malloc以字节为单位进行内存分配
new在申请单个类型变量时可进行初始化 malloc不具备内存初始化的特性

三、new关键字的初始化:

    int* pi = new int(1);
    float* pf = new float(2.0f);
    char* pc = new char('c');

Test:

#include <stdio.h>
 
int main()
{
    int* pi = new int(1);
    // int* pa = new int[1];
    
    float* pf = new float(2.0f);
    char* pc = new char('c');
 
    printf("*pi = %d\n", *pi);
    printf("*pf = %f\n", *pf);
    printf("*pc = %c\n", *pc);
    
    delete pi;
    delete pf;
    delete pc;
    
    return 0;
}

输出结果:

*pi = 1
*pf = 2.000000
*pc = c
请按任意键继续. . .

注意:

int* pi = new int(1);表示动态分配一个int ,初始化为 1int* pa = new int[1];表示动态分配一个数组,数组大小为1

四、C++动态分配内存异常机制

    事项一下,我们的计算机内存优先,如果我们分配一个很大的内存空间,会出现栈满,程序产生异常,程序崩溃。所以我们需要引入异常机制。

    C ++提供了两种标准机制来检查分配是否成功。

    (1)一个是处理异常。

  使用此方法,在分配失败时抛出bad_alloc类型的异常。 例外是这些教程后面解释的强大的C ++特性。 但是现在,您应该知道如果抛出此异常并且未由特定处理程序处理,则程序执行将终止。

    此异常方法是new默认使用的方法,并且是在声明中使用的方法,like:

foo = new int [5];  // if allocation fails, an exception is thrown

  (2)另一种方法称为nothrow

  当使用它时会发生的情况是,当内存分配失败时,而不是抛出bad_alloc异常或终止程序,new返回的指针是空指针,程序继续正常执行 。

  可以使用名为nothrow的特殊对象(在header <new>中声明)作为new的参数来指定此方法:

foo = new (nothrow) int [5];

在这种情况下,如果此内存块的分配失败,则可以通过检查foo是否为空指针来检测异常:

int * foo;
foo = new (nothrow) int [5];
if (foo == nullptr) {
  // error assigning memory. Take measures.
}

异常处理Example:

// rememb-o-matic
#include <iostream>
#include <new>
using namespace std;
 
int main ()
{
  int i,n;
  int * p;
  cout << "How many numbers would you like to type? ";
  cin >> i;
  p= new (nothrow) int[i];
  if (p == nullptr)
    cout << "Error: memory could not be allocated";
  else
  {
    for (n=0; n<i; n++)
    {
      cout << "Enter number: ";
      cin >> p[n];
    }
    cout << "You have entered: ";
    for (n=0; n<i; n++)
      cout << p[n] << ", ";
    delete[] p;
  }
  return 0;
}

编译运行,结果:

参考资料:

1)唐佐林 《C++深度解析教程

2)C++官网

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