如何在 C++ 中使用 new 运算符初始化内存？

Posted 2023-02-21

【中文标题】如何在 C++ 中使用 new 运算符初始化内存？

【英文标题】：How to initialise memory with new operator in C++?

【发布时间】：2011-01-13 08:01:45

【问题描述】：

我刚开始接触 C++，我想养成一些好习惯。如果我刚刚使用 new 运算符分配了一个 int 类型的数组，我怎样才能将它们全部初始化为 0 而无需自己循环遍历它们？我应该只使用memset 吗？有没有“C++”的方式来做到这一点？

【问题讨论】：

如果你想养成良好的 C++ 习惯，那就避免直接使用数组，而是使用向量。 Vector会初始化所有的item，不管是什么类型，然后你就不用记得调用delete[]操作符了。

@brianegge：如果我需要将数组传递给外部 C 函数，我可以只给它向量吗？

你可以传&vector[0]。

当然，当您将数组传递给 C 函数时，您通常必须指定指向第一个元素的指针，如 @jamesdlin 所说的 &vector[0] 以及数组的大小，在此提供大小写为vector.size()。

相关（要求非数组类型）：***.com/questions/7546620/…

【参考方案1】：

这是一个令人惊讶的 C++ 鲜为人知的特性（这一点可以从没有人给出这个答案的事实中得到证明），但它实际上具有用于对数组进行值初始化的特殊语法：

new int[10]();

请注意，您必须使用空括号 - 例如，您不能使用 (0) 或其他任何东西（这就是为什么这仅对值初始化有用）。

这是 ISO C++03 5.3.4[expr.new]/15 明确允许的，它说：

创建T 类型对象的新表达式按如下方式初始化该对象：

...

如果 new-initializer 的形式为 ()，则该项为值初始化 (8.5)；

并且不限制允许这样做的类型，而(expression-list) 形式受到同一部分中进一步规则的明确限制，因此它不允许数组类型。

【讨论】：

虽然我同意这是鲜为人知的，但我不能（完全）同意这真的非常令人惊讶——它是在 C++ 03 中添加的，大多数人似乎几乎忽略了它（因为这是它添加的为数不多的新东西之一）。

@Jerry：我必须承认我还不知道（可能是因为当我开始阅读标准时，它已经是 C++03 了）。也就是说，我知道的所有实现都支持这一点，这很了不起（我想这是因为实现起来太简单了）。

是的，实现起来非常简单。就新事物而言，all“值初始化”是 C++ 03 中的新事物。

在 C++11 中，您也可以使用统一初始化：new int[10] 。您还可以提供值进行初始化：new int[10] 1,2,3

请不要混淆默认初始化和值初始化：它们在标准中都有明确定义，并且是不同的初始化。

【参考方案2】：

有很多方法可以分配一个内在类型的数组，所有这些方法都是正确的，但是选择哪一个，取决于...

手动初始化循环中的所有元素

int* p = new int[10];
for (int i = 0; i < 10; i++)
    p[i] = 0;

使用来自<cstring> 的std::memset 函数

int* p = new int[10];
std::memset(p, 0, sizeof *p * 10);

使用来自<algorithm>的std::fill_n算法

int* p = new int[10];
std::fill_n(p, 10, 0);

使用std::vector 容器

std::vector<int> v(10); // elements zero'ed

如果C++11 可用，则使用initializer list 功能

int a[] =  1, 2, 3 ; // 3-element static size array
vector<int> v =  1, 2, 3 ; // 3-element array but vector is resizeable in runtime

【讨论】：

应该是向量如果你添加了 p= new int[10]() 你有一个完整的列表。

@mloskot，在您使用“new”初始化数组的第一种情况下，如何通过引用传递？如果我使用int array[SIZE] =1,2,3,4,5,6,7; 表示法，我可以使用void rotateArray(int (& input)[SIZE], unsigned int k); 作为我的函数声明，使用第一个约定时会是什么？有什么建议吗？

恐怕std::memset 的例子是错误的——你传递了10，它似乎期望字节数——见en.cppreference.com/w/cpp/string/byte/memset。 （我认为这很好地说明了为什么应该尽可能避免这种低级构造。）

@Suma 很棒的收获！固定的。这似乎是十年前错误的候选者:-) 是的，我同意你的评论。

【参考方案3】：

假设您确实想要一个数组而不是 std::vector，那么“C++ 方式”就是这样

#include <algorithm> 

int* array = new int[n]; // Assuming "n" is a pre-existing variable

std::fill_n(array, n, 0); 

但请注意，实际上这仍然只是一个将每个元素分配为 0 的循环（实际上没有其他方法可以做到这一点，除非具有硬件级支持的特殊架构）。

【讨论】：

我不介意循环是否在函数下实现，我只是想知道我是否必须自己实现这样的循环。感谢您的提示。

您可能会感到惊讶。我曾是。在我的 STL（GCC 和 Dinkumware）上，如果 std::copy 检测到它被内置类型调用，它实际上会变成一个 memcpy。如果 std::fill_n 使用 memset，我不会感到惊讶。

不。使用 'Value-Initialization' 将所有成员设置为 0。

【参考方案4】：

是的，有：

std::vector<int> vec(SIZE, 0);

使用向量而不是动态分配的数组。好处包括不必费心显式删除数组（当向量超出范围时将其删除），并且即使抛出异常也会自动删除内存。

编辑：为了避免那些懒得阅读下面的 cmets 的人进一步投反对票，我应该更清楚地说明这个答案并不是说 vector 总是是正确的答案.但它肯定是一种比“手动”确保删除数组更 C++ 的方式。

现在使用 C++11，还有 std::array 可以模拟一个恒定大小的数组（相对于能够增长的向量）。还有 std::unique_ptr 管理一个动态分配的数组（可以与该问题的其他答案中回答的初始化相结合）。其中任何一个都是比手动处理指向数组的指针更 C++ 的方式，恕我直言。

【讨论】：

这并不能真正回答所提出的问题。

我应该总是使用std::vector 而不是动态分配的数组吗？使用数组而不是向量有什么好处，反之亦然？

@John Knoller：OP 询问了 C++ 的方法来做到这一点，我会说 vector 是 C++ 的方法来做到这一点。当然，您是正确的，可能存在仍然需要一个普通数组并且不知道 OP 的情况的情况，这可能是一种情况。不过我猜不，因为 OP 不知道向量似乎是合理的。

@villintehaspam：虽然这个解决方案没有回答我的问题，但它是我要走的路。 Tyler McHenry 更直接地回答了我的问题，尤其是对那些不能（无论出于何种原因）使用 std::vector 的人提供帮助。

@villintehaspam：不，这不是 C++ 的方式。这是Java的方式来做到这一点。无论上下文如何，在任何地方都粘贴vector 称为“用 C++ 编写 Java 代码”。

【参考方案5】：

如果你分配的内存是一个类，它的构造函数做一些有用的事情，operator new 将调用该构造函数并让你的对象保持初始化。

但是，如果您要分配 POD 或没有初始化对象状态的构造函数的东西，那么您无法在一次操作中分配内存并使用 operator new 初始化该内存。但是，您有多种选择：

改为使用堆栈变量。您可以一步分配和default-initialize，如下所示：

 int vals[100] = 0; // first element is a matter of style

使用memset()。请注意，如果您分配的对象不是 POD，则对其进行内存设置是个坏主意。一个具体的例子是，如果你 memset 一个具有虚函数的类，你会炸毁 vtable 并使你的对象处于不可用状态。

许多操作系统都有执行您想要的操作的调用 - 在堆上分配并将数据初始化为某物。 Windows 示例是VirtualAlloc()。

这通常是最好的选择。完全避免自己管理内存。您可以使用 STL 容器来执行您对原始内存所做的任何事情，包括一举分配和初始化所有内容：

 std::vector<int> myInts(100, 0); // creates a vector of 100 ints, all set to zero

【参考方案6】：

初始化普通动态数组的可能方法。根据您的要求选择一个。

int* x = new int[5];          // gv gv gv gv gv (gv - garbage value)
int* x = new int[5]();        // 0  0  0  0  0 
int* x = new int[5];        // 0  0  0  0  0  (Modern C++)
int* x = new int[5]1,2,3;   // 1  2  3  0  0  (Modern C++)

【参考方案7】：

std::fill 是一种方式。采用两个迭代器和一个值来填充区域。那，或者 for 循环，将（我想）是更多的 C++ 方式。

对于将原始整数类型的数组专门设置为 0，memset 很好，尽管它可能会引起注意。还可以考虑calloc，尽管由于演员阵容，从 C++ 中使用有点不方便。

就我而言，我几乎总是使用循环。

（我不喜欢猜测人们的意图，但std::vector确实是，在所有条件相同的情况下，最好使用new[]。）

【参考方案8】：

你总是可以使用 memset：

int myArray[10];
memset( myArray, 0, 10 * sizeof( int ));

【讨论】：

我知道我可以使用memset，但我不确定这是否是解决问题的 C++ 方法。

这不是真正的“C++ 方式”，但也不是原始数组。

@gbrandt：也就是说它在 C 或 C++ 中都不能很好地工作。它适用于大多数类型的值是 char 或 unsigned char。它适用于大多数类型的值为 0（至少在大多数实现中）。否则一般是没用的。

10 * sizeof( *myArray ) 比 10 * sizeof( int ) 更有记录性和防更改性。

在任何情况下，OP 都有一个原始数组，而 memset 是将该数组归零的最快和最简单的方法。

【参考方案9】：

对于 c++，使用 std::array<int/*type*/, 10/*size*/> 而不是 c 样式的数组。这适用于 c++11 标准，这是一个很好的做法。有关标准和示例，请参阅here。如果您出于某种原因想坚持使用旧的 c 样式数组，有两种可能的方法：

int *a = new int[5](); 这里括号留空，否则会报编译错误。这将初始化分配数组中的所有元素。这里如果不使用括号，它仍然会用零初始化整数值，因为 new 将调用构造函数，在本例中为 int()。 int *a = new int[5] 0, 0, 0; 这在 c++11 标准中是允许的。在这里，您可以使用所需的任何值初始化数组元素。在这里确保您的初始化列表（ 中的值）大小不应大于您的数组大小。初始化器列表大小小于数组大小是可以的。数组中的剩余值将初始化为 0。

【讨论】：

std::array<> 的大小必须在编译时知道。无法根据运行时确定的大小声明std::array<>，因此在new[] 或std::vector<> 上使用std::array<> 并不总是可行或可能的。

@dreamlax 是的，完全同意你的看法。我们只能在 std::array 中使用固定大小的数组，它的大小必须在编译时知道。

【参考方案10】：

对于项目的动态列表，通常使用std::vector。

通常，我使用 memset 或循环进行原始内存动态分配，具体取决于我预计该代码区域未来的可变性。