动态内存管理 new 和 delete

Posted 2021-06-26 LC编程开发者

动态内存管理 new 和 delete

       在软件开发中，需要动态地申请和销毁内存空间。在C语言中是提供了库函数malloc()和free()来分配和撤销内存空间的。但是，使用malloc()函数时必须指定需要申请的内存空间的大小。其调用形式为：

void* p = malloc(size);

其中 size 就是字节数，需要用户指定需要申请内存的字节数。

       例如，我们想申请一个内存块，存放一个struct结构体对象。此时，我们可以使用sizeof()运算符来求出struct结构体对象的大小，然后，再调用malloc()来申请内存空间。

       C++提供了简单而功能强大的运算符 new 和 delete 来取代 malloc()和 free()函数（为了与C语言兼容，C++仍保留这两个函数）。

new 运算符，用于申请内存空间，使用的一般格式为：

(1) new 类型;             ---   申请一个内存块，内存的大小是“类型”占用的字节数。成功，返回申请到内存块的首地址，失败，返回NULL空指针。

(2) new 类型(初始值);      ---   申请一个内存块，内存的大小是“类型”占用的字节数，并给内存块存放初始值。成功，返回申请到内存块的首地址，失败，返回NULL空指针。

(3) new 类型[数组长度]; ---   申请一个内存块，内存块是一个数组，数组的元素是“类型”指定的元素类型，在中括号[]中指定数组的长度。成功，返回申请到内存块的首地址，失败，返回NULL空指针。

注意：用 new 分配数组空间时，不能指定初值。

delete 运算符，用于释放内存空间，使用的一般格式为：

(1) delete 指针变量;

(2) delete []数组；

注意：使用new关键字申请的内存空间，需要使用delete关键字释放。如同C语言，使用malloc()函数申请的内存空间，需要使用free()函数来释放。

举例分析如下：

new int;        //开辟一个存放整型数据的空间，返回一个指向整型数据的指针;

new int(100);   //开辟一个存放整型数据的空间，并指定该整数的初值为100;

new char[16];   //开辟一个存放字符数组的空间，该数组有16个元素，每个元素的类型是char，并返回指向字符类型的指针;

new int[5][6];  //开辟一个存放二维整型数组的空间，该数组大小为5*6个元素;

float *p = new float(168.889);  //开辟一个存放实数的空间，并指定该实数的初值为168.889，并将返回指向实型数据的指针，赋给指针变量p;

在上面的举例中，有申请一个float类型大小的内存空间，并存放168.889的初始值。那么，如果要销毁用 new 申请的空间，可以用delete关键字销毁，如下：

delete p;

前面用 new char[16]; 开辟的空间，如果把返回的指针赋给了指针变量 p，如下：

char* p = new char[16];

那么，应该用以下形式的delete 运算符销毁所申请的空间：

delete []p;    //在指针变量前面加一个中括号，表示对数组释放内存;

如果由于内存不足等原因，而无法正常分配空间，则 new 会返回一个空指针NULL，用户可以根据该指针的值判断申请分配内存是否成功。如下是测试例子：

       程序运行结果如下：

       可以看到，执行 new int(16289);代码，就申请int类型的内存空间，并设置16289这个数值。所以，给指针变量pi申请的内存空间，里面存放了16289这个数值。

       执行 new char[256]; 此时，申请一个char类型的数组，数组的长度是256个元素。把申请到内存空间地址，设置给指针变量p，然后，给指针变量p指向的地址拷贝字符串。

       创建二维数组的操作如下，首先，声明一个二维数组的指针对象：

char (*ps)[128];//定义二维数组,第二维是128个元素;

 

表示数组的元素是 char 类型，是一个二维数组。数组的第二维是128个元素的长度。第一维的长度不确定，是char*类型。

       创建二维数组，如下：

ps = new char[3][128];//创建二维数组;

       此时，创建二维数组，第一维是3个元素，第二维是128个元素；第一维中的元素，每个元素是一个128个元素长度的一维数组。

       注意：new 和 delete 是运算符（所以，它们可以重载），不是函数，因此执行效率高。malloc()函数要和free()函数配合使用，new和delete配合使用，不能混合使用。

还有，free()和new撤销后（释放内存后）的指针，还保留原来的地址值。所以，为了预防野指针，释放后的指针，应该给其赋NULL值。

因为，释放后的内存块，内存被系统回收！所以，原来保留的内存地址已经被系统回收，不可以再使用！

总结

本章节我们更深一步学习了C++的基础知识，学习了引用的定义和使用，这是C++语言中一个重要的知识点，需要重点掌握。

然后，学习了内联函数的使用，作用域运算的操作，new和delete关键字的使用，这些都是C++语言特性。有了这些C++基础知识之后，我们接下来开始学习C++的面向对象编程，开始学习C++最重要的概念：类的定义和使用。

读者要仔细分析，掌握好每一个知识点，然后，自己总结出对该知识点的理解。自己总结出来的知识，理解才深刻，才是自己掌握的知识。

韦凯峰 Linux C/C++ 程序设计教程，Linux 系统编程，Openwrt 系统开发，微信:13926572996,QQ:1523520001,博客:www.mylinux.vip