C++入門(3)——使用new分配內存

2019-11-06 06:29:17

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指針和數字

指針不是整型，雖然計算機通常把地址當作整數處理。指針描述的是位置，對兩個地址相乘并沒有意義。因此，不能簡單地將整數賦給指針

使用new來分配內存

對指針有一定了解之后，我們來看看它如何實現在程序運行時分配內存。前面我們將指針初始為變量地址只是為了描述指針的作用，而變量是在編譯時分配的有名稱的內存。指針真正的用處在于，在運行階段分配未命名的內存來儲存值。在C語言中，可以使用庫函數malloc() 來分配內存，在C++中仍然可以這么做，但有更好的方法new

int *a = new int;

new int告訴程序，需要適合存儲int的內存。new運算符根據類型來確定需要多少字節的內存。然后它找到這樣的內存，并返回其地址，將地址賦給a，a是被聲明指向int的指針，現在*a是存儲在那里的值。我們來看一下具體應用

#include <iostream> int main() { using namespace std; int nights = 1001; int * pt = new int; // allocate space for an int *pt = 1001; // store a value there cout << "nights value = "; cout << nights << ":location = " << &nights << endl; cout << "int values = " << *pt << ": location = " << pt << endl; double * pd = new double; // allocate space for a double *pd = 100001.0; // store a double there cout << "double value = " << *pd << ":location = " << pd << endl; cout << "location of pointer pd: " << &pd << endl; cout << "size of pt = " << sizeof(pt); cout << ":size of *pt = " << sizeof(*pt) << endl; cout << "size of pd = " << sizeof(pd); cout << "size of *pd = " << sizeof(*pd) << endl; return 0; }

結果如下

nights value = 1001:location = 0x7ffdd5606704 int values = 1001: location = 0x1034c20 double value = 100001:location = 0x1035050 location of pointer pd: 0x7ffdd5606708 size of pt = 8:size of *pt = 4 size of pd = 8size of *pd = 8

從中可以看到，雖然變量night 和指針*pt 指向的變量值相同，但一個是編譯時由系統分配的地址，另一個是我們通過 new 由系統分配的地址。而且我們發現，對于指針pd，我們還可以對它再求地址，就得到這個指針變量的地址。(可以理解為指針管理了一個變量的兩個方面——地址和值，而指針自己也有在內存中的存儲地址)

使用delete釋放內存

當需要內存時，可以使用new來請求，這只是C++內存管理數據包中有魅力的一方面。另一方面是delete 運算符在使用完內存后將其釋放給內存池(而不是其他語言的垃圾回收)

int *ps = new int; //allocate memory with new delete ps; // free memory with delete when done

這將釋放ps指向的內存，但不會刪除指針ps本身，例如可以將ps重新指向另一個新分配的內存塊。一定要配對地使用new 和 delete ，否則將發生內存泄漏(memory leak)。也就是說，被分配的內存再也無法使用了。

使用new來創建動態數組

如果程序只需要一個值，則可能會聲明一個簡單變量，但對于大型數據(如數組，字符串和結構)，應使用new。假如一個程序，它是否需要數組取決于運行時用戶提供的信息。如果通過聲明來創建數組，則在程序被編譯時將為它分配內存空間。不管程序最終是否使用數組，數組都在那里，它浪費了內存。下面來看一下使用new創建動態數組

int *arr = new int [10] // get a block of 10 ints delete [] arr; // 方括號代表釋放整個數組

new運算符返回第一個元素的地址，在這個例子中，該地址被賦給指針arr。那么如何訪問其中的元素呢？第一個元素不成問題，由于arr指向數組的第一個元素，還有9個元素，只需要把指針當作數組名使用就可以，arr[0] 是第一個元素，以此類推。(這里不需要*號)

#include <iostream> int main() { using namespace std; double *p3 = new double[3]; p3[0] = 0.2; // space for 3 doubles p3[1] = 0.5; // treat p3 like an Array name p3[2] = 0.8; cout << "p3[1] is " << p3[1] << "./n"; p3 = p3 + 1; cout << "Now p3[0] is " << p3[0] << " and "; cout << "p3[1] is " << p3[1] << "./n"; p3 = p3 - 1; // point back to beginning delete []p3; // free the memory return 0; }

我們看一下輸出

p3[1] is 0.5. Now p3[0] is 0.5 and p3[1] is 0.8.

從中可以知道，指針p3 被當作數組名來使用，p3[0] 為第一個元素，依次類推。將p3加1導致它指向第二個元素而不是第一個，將它減1之后，指針指向原來的值，這樣程序便可以給delete[]提供正確的地址。

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