C++ 動態內存
C++ 程序中的內存分為兩個部分:
- 棧:在函數內部聲明的所有變量都將占用棧內存
- 堆:這是程序中未使用的內存,在程序運行時可用于動態分配內存
很多時候,無法提前預知需要多少內存來存儲某個定義變量中的特定信息,所需內存的大小需要在運行時才能確定
在 C++ 中,可以使用特殊的運算符為給定類型的變量在運行時分配堆內的內存,這會返回所分配的空間地址。這種運算符即 new
運算符
如果不再需要動態分配的內存空間,可以使用 delete
運算符,刪除之前由 new
運算符分配的內存
new 和 delete 運算符
下面是使用 new 運算符來為任意的數據類型動態分配內存的通用語法:
new data-type;
在這里,data-type 可以是包括數組在內的任意內置的數據類型,也可以是包括類或結構在內的用戶自定義的任何數據類型。讓我們先來看下內置的數據類型。例如,我們可以定義一個指向 double 類型的指針,然后請求內存,該內存在執行時被分配。我們可以按照下面的語句使用 new 運算符來完成這點
double* pvalue = NULL; // 初始化為 null 的指針
pvalue = new double; // 為變量請求內存
如果自由存儲區已被用完,可能無法成功分配內存。所以建議檢查 new 運算符是否返回 NULL 指針,并采取以下適當的操作
double* pvalue = NULL;
if( !(pvalue = new double ))
{cout << "Error: out of memory." <<endl;exit(1);}
malloc() 函數在 C 語言中就出現了,在 C++ 中仍然存在,但建議盡量不要使用 malloc() 函數。new 與 malloc() 函數相比,其主要的優點是,new 不只是分配了內存,它還創建了對象。
在任何時候,當您覺得某個已經動態分配內存的變量不再需要使用時,您可以使用 delete 操作符釋放它所占用的內存,如下所示
delete pvalue; // 釋放 pvalue 所指向的內存
下面的實例中使用了上面的概念,演示了如何使用 new 和 delete 運算符
#include <iostream>
using namespace std;int main ()
{double* pvalue = NULL; // 初始化為 null 的指針pvalue = new double; // 為變量請求內存*pvalue = 29494.99; // 在分配的地址存儲值cout << "Value of pvalue : " << *pvalue << endl;delete pvalue; // 釋放內存return 0;
}
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果:
Value of pvalue : 29495
數組的動態內存分配
假設我們要為一個字符數組(一個有 20 個字符的字符串)分配內存,我們可以使用上面實例中的語法來為數組動態地分配內存,如下所示:
char* pvalue = NULL; // 初始化為 null 的指針
pvalue = new char[20]; // 為變量請求內存
要刪除我們剛才創建的數組,語句如下:
delete [] pvalue; // 刪除 pvalue 所指向的數組
下面是 new 操作符的通用語法,可以為多維數組分配內存,如下所示:
/* 一維數組*/
// 動態分配,數組長度為 m
int *array=new int [m];//釋放內存
delete [] array;/* 二維數組 */
int **array;
// 假定數組第一維長度為 m, 第二維長度為 n
// 動態分配空間
array = new int *[m];
for( int i=0; i<m; i++ )
{array[i] = new int [n];
}
//釋放
for( int i=0; i<m; i++ )
{delete [] array[i];
}
delete [] array;/* 三維數組 */
int ***array;
// 假定數組第一維為 m, 第二維為 n, 第三維為h
// 動態分配空間
array = new int **[m];
for( int i=0; i<m; i++ )
{array[i] = new int *[n];for( int j=0; j<n; j++ ){array[i][j] = new int [h];}
}
//釋放
for( int i=0; i<m; i++ )
{for( int j=0; j<n; j++ ){delete[] array[i][j];}delete[] array[i];
}
delete[] array;
對象的動態內存分配
對象與簡單的數據類型沒有什么不同
#include <iostream>
using namespace std;class Box
{public:Box() { cout << "調用構造函數!" <<endl; }~Box() { cout << "調用析構函數!" <<endl; }
};int main( )
{Box* myBoxArray = new Box[4];delete [] myBoxArray; // 刪除數組return 0;
}
如果要為一個包含四個 Box 對象的數組分配內存,構造函數將被調用 4 次,同樣地,當刪除這些對象時,析構函數也將被調用相同的次數
當上面的代碼被編譯和執行時,它會產生下列結果
調用構造函數!
調用構造函數!
調用構造函數!
調用構造函數!
調用析構函數!
調用析構函數!
調用析構函數!
調用析構函數!