C++中关于new及内存地址的思考

Posted 2020-07-03 Dirge

OJ题刷多了，每次都是直接分配内存，那么，你还记得怎么动态分配内存吗？

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    我们知道，使用malloc/calloc等分配内存的函数时，一定要检查其返回值是否为“空指针”(亦即是检查分配内存的操作是否成功)，这是良好的编程习惯，也是编写可靠程序所必需的。但是，如果你简单的把这一招应用到new上，那就不一定正确了。

    C++里，如果new分配内存失败，默认是抛出异常的。如果你想检查new是否成功，应该捕捉异常。

    try{
        int* p = new int[SIZE];
        //其他代码
    }catch( const bad_alloc& e ){
        return -1;
    }

当然，标准的C++亦提供了一个方法来抑制new抛出异常，而返回空指针：

    int* p = new (std::nothrow) int; //这样，如果new失败了，就不会抛出异常，而是返回空指针
        if( p==0 )//如此这般，这个判断就有意义了
            return -1；
            //其他代码

——————————————————————以上都是无用之谈

new的语法格式：new 数据类型(初始化参数列表)；

关于new后加()与不加()的区别：

  在用new建立一个类的对象时，若存在用户定义的默认构造函数，则new T和new T()两写法效果相同，都会调用此默认构造函数；若未定义，new T会调用系统默认构造函数，new T()除了调用系统默认构造函数，还会给基本数据类型和指针类型的成员用0赋值，且该过程是递归的。即若该对象的某个成员对象未定义默认构造函数，那么该成员对象的基本数据类型和指针类型的成员同样会被以0赋值。

故用new的时候请加上()。

运算符delete用来删除由new建立的对象，释放指针所指向的内存空间。

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关于new数组类型的对象：

语法格式： new 类型名 [数组长度];

delete[] 指针名;

如int* p = new int[10]();

delete[] p;

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多维数组：

语法格式： new 类型名T[第一维长度][第二维长度]...;

其中第1维长度是任何结果为正整数的表达式，其余必须是正整数的常量表达式(因为是常量，故不能直接分配两维都不固定的数组)。

若内存申请成功，返回指向新分配内存的首地址的指针，但不是T类型指针，而是指向T类型数组的指针，数组元素的个数为除第一维外各维下标表达式的乘积。

如int (*p)[25][10];　　　　　　　　　　//请把p抽出来看，p的类型为 int* [25][10]

   p = new int[10][25][10];

则指针p即可以作为指针用，也可以当一个三维数组名用。

再举例如下：

int *p = new int[10];　　　　　　 　　 //返回一个指向int的指针int*.

int (*p)[10] = new int[2][10];　　　　//new了一个二维数组，返回一个指向int[10]这种一维数组的指针int(*)[10].

int (*p)[2][10] = new int[5][2][10]; //new了一个三维数组，返回一个指向二维数组int[2][10]这种类型的指针int (*)[2][10].

注意：new int[0][10]和new int[][10]都是无分配内存。

那么如果第二维都不确定怎么办呢？

    int **a = new int*[n];
    for(int i = 0; i < n; i++)
        a[i] = new int[n]();
//分配n*n的数组，还可以a[i] = new int[i]();有点java的味道...
　　for(int i = 0; i < n; i++)
　　　　delete[] a[i];
　　delete[] a;

关于delete的思考：摘自百度知道

当char * a=new char[10]后，程序结束需要delete [] a请问为什么不需要写delete [10] a ，即计算机是怎么知道是数组大小的？

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关于new和delete，似乎总是有说不完的话题。
 
首先，char * a=new char[10]之后，一般来说系统当然知道并且会记录你所申请的内存大小。反过来试想一下，要是系统不知道你申请了多少内存，而是在你delete[]的时候傻乎乎的等你告诉它，万一你一个不小心传个1000000000进去，那还得了？
 
实际上，如果仅仅是为了回收内存，C++没必要设计一个delete[]，delete就够了。但delete不光是回收内存，在这之前，它还要负责调用析构函数。这里因为是char类型，所以没析构，根据你使用的编译器，说不定不管你用delete和delete[]，程序都没问题，不会崩溃也不会内存泄露（相信我，在VS2005上就是这样）。
不过，如果是一个class（或者是带析构的struct），区别就来了。delete告诉编译器你释放的是单个对象，所以只会在你给的对象地址上调用析构；delete[]则告诉编译器，你要释放一个对象数组，那么就会对每一个对象调用析构。
“等一下”，你会说，“delete[]的时候我没有写数组大小，系统怎么知道有多少个对象？”嗯，系统当然知道，就像它知道你申请了多少内存一样。因为早在你new[]（这个时候你总得写清楚你要多少个对象）的时候，系统就悄悄记下来了。哦，不，应该说，这些事是你亲爱的C++编译器替你做的。不同的编译器，记录的方式可能不同。再次用可爱的VS2005举例，如果你用了new[]生成一个对象数组（要带析构的），本来可能只需要100字节，但是实际上会申请104个字节，多出来的4个字节，就是用来保存数组长度的。而用new的话，就没这些东西。这个时候，new[]、delete[]就必须配对了，这样编译器才知道，它要先去找到数组长度，然后一个一个对象的析构。