C++学习10：使用new分配内存

骑猪看日落 2023-03-13 11:41 45阅读 0赞

在C++中，可以沿用C中的malloc分配内存，也可以使用new运算符。今天就来学习使用new分配内存。  
  
new的作用和使用方法：  
  
new的作用在于可以在程序运行阶段动态分配内存，内存的大小在运行时根据需要确定，从而高效利用内存空间。  
  
new的使用方法如下：  
  
typeName\* pointer\_name = new typeName  
1  
2  
使用时用户需要指定类型（指针类型和要开辟的内存存储的数据类型），new可以自动找到一个正确长度的内存块，并返回内存块的地址。分配内存失败时，默认抛出bad\_alloc异常。  
  
比如：  
  
int\* p = new int;  
1  
这里指定了int型，new会自动找到适合存储int的内存，将地址返回赋给指针p。  
  
此时，使用new开辟的内存块只能通过指针p来访问，这块内存是未命名的。  
  
要注意一点：new分配的内存位于堆（heap）或自由存储区（free store）中，而常规变量分配的内存是在栈（stack）中。堆和栈的区别在于：栈（stack）由编译器自动分配释放，而堆（heap）一般由程序员分配释放，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回收。  
  
在使用new时，释放内存的方法就是delete。  
  
使用delete释放内存  
  
delete可以释放内存供其他部分使用。方法十分简单，在delete后加指向待释放内存的指针即可，比如：  
  
    int\* p = new int;  
    delete p;  
  
这样就可以释放掉通过new为开辟的内存了。  
  
需要注意的是，delete只能释放由new开辟的内存。注意以下三种情况：  
1、如果试图释放常规变量声明分配的内存，会报错。如：  
  
    //delete不能释放常规变量声明分配的内存  
    int i =3;  
    int\* p = &i;  
  
2、如果试图释放已被delete释放的内存，会报错。如：  
  
    //delete释放后，p指针不会被删除，而是重新指向了一处新的地址。  
    int\* p = new int;  
    delete p;  
    delete p;  
  
3、delete可以释放空指针，这是安全的，不报错。如：  
  
    int\* p = NULL;  
    delete p;  
    delete p;  
  
使用new创建动态数组  
  
之前说了，new可以在运行时动态分配内存，这一作用的具体体现就是创建动态数组。  
如：  
  
int data\[100\]=\{0\};  
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这里声明一个int型数组，长度为100，其内存空间在编译时已经分配好了。无论这个数组在实际运行中使用了多少，总是会占用那部分内存空间。  
  
而如果使用new创建动态数组：  
  
int\* p = new int \[100\];   //p指向动态数组的首地址  
1  
其内存是在运行时在分配的，当不使用时可以使用delete释放掉。释放动态数组时需要加\[\]：  
  
    int\* p = new int \[100\];  
    delete \[\] p;  
  
如果不加\[\]，但不会报错，结果是不确定的，不要这样做。  
  
这里贴一个c++ primer plus中的一个例子，个人感觉十分巧妙。  
  
\#include<iostream>    
\#include<cstring>  
  
using namespace std;    
char\* getname(void);  
  
int main(void)    
\{     
    char\* name;  
    name = getname();  
    cout << "The length of " << name << " is " << strlen(name) << endl;  
    delete \[\] name;  
  
    name = getname();  
    cout << "The length of " << name << " is " << strlen(name) << endl;  
    delete \[\] name;  
  
    system("pause");  
\}    
  
char\* getname()  
\{  
    char temp\[80\];  
    cout << "Enter last name: ";  
    cin >> temp;  
    char\* pn = new char\[strlen(temp)+1\];  
    strcpy(pn, temp);  
  
    return pn;  
\}  
  
  
可以看到，动态数组实际是在getname函数中建立的。通过临时字符数组temp存储输入的字符串，通过strlen(temp)+1计算需要的字符串长度提供给new，实现开辟对应大小的内存空间，并通过strcpy(pn, temp)将字符串复制到新开辟的内存处。  
  
这样做可以每次都创建刚好能够存储输入字符串的内存块，在读取大量字符串的程序中，可以节省大量内存。  
  
需要注意的是，这里new和delete放在了不同的函数中，这样是可以的，但容易忘记delete。