我需要删除单链表中动态分配的对象吗？

Posted 2023-02-21

【中文标题】我需要删除单链表中动态分配的对象吗？

【英文标题】：Do I need to delete a dynamically allocated object in Singly Linked List?

【发布时间】：2021-06-07 04:28:22

【问题描述】：

我目前正在学习链接列表，并且已经使用 Append 和 Prepend 方法实现了一个单链表，其中我使用“new”运算符在堆上分配了 Node 类型的对象。我是否需要使用“删除”在堆上释放对象，如果需要，我该怎么做？ 这是我的代码：-

class List

private:
    class Node
    
    public:
        int data;
        Node* next;
        Node()
        
            data = 0;
            next = NULL;
        
        Node(const int& data)
        
            this->data = data;
        
    ;

    Node* head;
public:
    List()
    
        head = NULL;
    
    void Append(const int&val);
    void Prepend(const int&val);
    void DisplayAll();
;

void List::Append(const int&val)

    Node* n = new Node(val); //dynamically allocated 
    if (head == NULL)
    
        head = n;
        return;
    
    Node* temp = NULL;
    temp = head;
    while (temp->next != NULL)
    
        temp = temp->next;
    
    temp->next = n;


void List::Prepend(const int&val)

    Node* node = new Node(val);//dynamically allocated 
    if (head == NULL)
    
        head = node;
        return;
    
    node->next = head;
    head = node;


void List::DisplayAll()

    Node* temp = head;
    while (temp != NULL)
    
        std::cout << temp->data << ' ';
        temp = temp->next;
    

【问题讨论】：

Any 如果不再需要动态分配的数据，则需要为deleted，否则会出现内存泄漏。这也包括您的节点。

你可以编写一个析构函数（例如~Node() ... ）来为你做这件事。 （这将是确保班级自行清理的正确方法）例如~Node() while (head) Node *victim = head; head = head->next; delete victim;

另外，如果你添加一个tail指针（例如Node *head, *tail;）并且总是让tail指向你列表中的最后一个节点，你可以在O(1)时间内append无需迭代。

旁注：习惯于实现构造函数的初始化列表（不要与std::initializer_list混淆）：List() : head(nullptr) 。这比默认初始化+赋值更喜欢直接初始化，另外一些成员类型（常量、引用、不可赋值的）only 可以这样初始化。此外，您应该更喜欢 C++ keywords (nullptr) 而不是旧的（过时的？）C macros (NULL)。

虽然适合学习，但请记住std::forward_list 已经在做同样的事情，你应该稍后使用它而不是重新发明的***。关于学习：下一步是将您的列表转换为模板，以便能够添加任意数据类型。

【参考方案1】：

对于初学者来说这个构造函数

    Node(const int& data)
    
        this->data = data;
    

不初始化数据成员next。因此成员函数Append 和Prepend 有一个错误

void List::Append(const int&val)

    Node* n = new Node(val); //dynamically allocated 
    if (head == NULL)
    
        head = n;
        return;
    
    //...

和

void List::Prepend(const int&val)

    Node* node = new Node(val);//dynamically allocated 
    if (head == NULL)
    
        head = node;
        return;
    
    //...

头节点的数据成员next有一个不确定的值。

你可以简单地声明类Node

struct Node

    int data;
    Node* next;
;

Node* head = nullptr;

在这种情况下，例如函数 Prepend 看起来像

void List::Prepend( const int &val )

    head = new Node  val, head ;

构造函数看起来像

List() = default;

要释放列表中所有已分配的节点，您可以再编写两个成员函数clear 和调用函数clear 的析构函数。

例如

#include <functional>

//...

class List

//...
public:
    void clear()
    
        while ( head ) delete std::exchange( head, head->next );
    

    ~List()  clear(); 
    //...

此外，您至少应该编写一个复制构造函数和复制赋值运算符，或者将它们定义为已删除。