c++动态内存分配 浅析

用new 运算符实现动态内存分配
 
 
P = new T;
T是任意类型名,P是类型为T * 的指针。
动态分配出一片大小为 sizeof(T)字节的内存空间,并且将该 内存空间的起始地址赋值给P。
 
 
P = new T[N];
T :任意类型名
P :类型为T * 的指针
N :要分配的数组元素的个数,可以是整型表达式
动态分配出一片大小为 sizeof(T)字节的内存空间,并且 将该内存空间的起始地址赋值给P。
 
int * pn;  
2.int i = 5;  
3.pn = new int[i * 20];  
4.pn[0] = 20;  
用delete运算符释放动态分配的内存
 
用“new”动态分配的内存空间,要用 “delete”运算符进行释放
int * p = new int;  
2.* p = 5;  
3.delete p;
用delete运算符释放动态分配的数组
delete [ ] 指针;//该指针必须指向new出来的数组
 
1.堆内存分配 :
C/C++定义了4个内存区间:代码区,全局变量与静态变量区,局部变量区即栈区,动态存储区,即堆(heap)区或自由存储区(free store)。

堆的概念:
通常定义变量(或对象),编译器在编译时都可以根据该变量(或对象)的类型知道所需内存空间的大小,从而系统在适当的时候为他们分配确定的存储空间。这种内存分配称为静态存储分配;
有些操作对象只在程序运行时才能确定,这样编译时就无法为他们预定存储空间,只能在程序运行时,系统根据运行时的要求进行内存分配,这种方法称为动态存储分配。所有动态存储分配都在堆区中进行。
当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时,必须向系统申请取得堆中的一块所需大小的存贮空间,用于存贮该变量或对象。当不再使用该变量或对象时,也就是它的生命结束时,要显式释放它所占用的存贮空间,这样系统就能对该堆空间进行再次分配,做到重复使用有限的资源。

2.堆内存的分配与释放
堆空间申请、释放的方法:
在C++中,申请和释放堆中分配的存贮空间,分别使用new和delete的两个运算符来完成:    
指针变量名=new 类型名(初始化式);
    delete 指针名;
例如:
1、 int *pi=new int(0);
它与下列代码序列大体等价:
2、int ival=0, *pi=&ival;

区别:pi所指向的变量是由库操作符new()分配的,位于程序的堆区中,并且该对象未命名。  

堆空间申请、释放说明:
⑴.new运算符返回的是一个指向所分配类型变量(对象)的指针。对所创建的变量或对象,都是通过该指针来间接操作的,而且动态创建的对象本身没有名字。
⑵.一般定义变量和对象时要用标识符命名,称命名对象,而动态的称无名对象(请注意与栈区中的临时对象的区别,两者完全不同:生命期不同,操作方法不同,临时变量对程序员是透明的)。
⑶.堆区是不会在分配时做自动初始化的(包括清零),所以必须用初始化式(initializer)来显式初始化。new表达式的操作序列如下:从堆区分配对象,然后用括号中的值初始化该对象。

3.堆空间申请、释放演示:
⑴.用初始化式(initializer)来显式初始化 
int *pi=new int(0);
⑵.当pi生命周期结束时,必须释放pi所指向的目标:
delete pi;

注意这时释放了pi所指的目标的内存空间,也就是撤销了该目标,称动态内存释放(dynamic memory deallocation),但指针pi本身并没有撤销,它自己仍然存在,该指针所占内存空间并未释放。 

下面是关于new 操作的说明 
⑴.new运算符返回的是一个指向所分配类型变量(对象)的指针。对所创建的变量或对象,都是通过该指针来间接操作的,而动态创建的对象本身没有名字。 
⑵.一般定义变量和对象时要用标识符命名,称命名对象,而动态的称无名对象(请注意与栈区中的临时对象的区别,两者完全不同:生命期不同,操作方法不同,临时变量对程序员是透明的)。 
⑶.堆区是不会在分配时做自动初始化的(包括清零),所以必须用初始化式(initializer)来显式初始化。new表达式的操作序列如下:从堆区分配对象,然后用括号中的值初始化该对象。

4. 在堆中建立动态一维数组
①申请数组空间:
指针变量名=new 类型名[下标表达式];
注意:“下标表达式”不是常量表达式,即它的值不必在编译时确定,可以在运行时确定。

②释放数组空间:
delete [ ]指向该数组的指针变量名;

注意:方括号非常重要的,如果delete语句中少了方括号,因编译器认为该指针是指向数组第一个元素的,会产生回收不彻底的问题(只回收了第一个元素所占空间),加了方括号后就转化为指向数组的指针,回收整个数组。delete [ ]的方括号中不需要填数组元素数,系统自知。即使写了,编译器也忽略。
 
#include <iostream.h>  
2.#include <string.h>  
3.void main(){  
4.     int n;  
5.     char *pc;  
6.     cout<<"请输入动态数组的元素个数"<<endl;  
7.     cin>>n; //n在运行时确定,可输入17  
8.     pc=new char[n]; //申请17个字符(可装8个汉字和一个结束符)的内存空间  
9.     strcpy(pc,“堆内存的动态分配”);//  
10.     cout<<pc<<endl;  
11.     delete []pc;//释放pc所指向的n个字符的内存空间  
12.     return ;  
13.}  

5. 动态一维数组的说明
① 变量n在编译时没有确定的值,而是在运行中输入,按运行时所需分配堆空间,这一点是动态分配的优点,可克服数组“大开小用”的弊端,在表、排序与查找中的算法,若用动态数组,通用性更佳。一定注意:delete []pc是将n个字符的空间释放,而用delete pc则只释放了一个字符的空间;
② 如果有一个char *pc1,令pc1=p,同样可用delete [] pc1来释放该空间。尽管C++不对数组作边界检查,但在堆空间分配时,对数组分配空间大小是纪录在案的。
③ 没有初始化式(initializer),不可对数组初始化。 

6.指针数组和数组指针
指针类型:
(1)int*ptr;//指针所指向的类型是int 
(2)char*ptr;//指针所指向的的类型是char 
(3)int**ptr;//指针所指向的的类型是int* (也就是一个int * 型指针) 
(4)int(*ptr)[3];//指针所指向的的类型是int()[3] //二维指针的声明

指针数组:
一个数组里存放的都是同一个类型的指针,通常我们把他叫做指针数组。 
比如 int * a[2];它里边放了2个int * 型变量 .

int * a[2]; 
a[0]= new int[3]; 
 a[1]=new int[3]; 
 delete a[0]; 
 delete a[1]; 

 


注意这里 是一个数组,不能delete [] ; 

数组指针:
一个指向一维或者多维数组的指针.
int * b=new int[10]; 指向一维数组的指针b ; 
注意,这个时候释放空间一定要delete [] ,否则会造成内存泄露, b 就成为了空悬指针 

int (*b2)[10]=new int[10][10]; 注意,这里的b2指向了一个二维int型数组的首地址. 
注意:在这里,b2等效于二维数组名,但没有指出其边界,即最高维的元素数量,但是它的最低维数的元素数量必须要指定!就像指向字符的指针,即等效一个字符串,不要把指向字符的指针说成指向字符串的指针。
int(*b3) [30] [20]; //三级指针――>指向三维数组的指针; 
int(*b2) [20];     //二级指针;――>指向二维数组的指针; 
b3=new int [1] [20] [30]; 
b2=new int [30] [20]; 
删除这两个动态数组可用下式: 
delete [] b3; //删除(释放)三维数组; 
delete [] b2; //删除(释放)二维数组;

在堆中建立动态多维数组
new 类型名[下标表达式1] [下标表达式2]……;

例如:建立一个动态三维数组
float (*cp)[30][20] ; //指向一个30行20列数组的指针,指向二维数组的指针
cp=new float [15] [30] [20]; //建立由15个30*20数组组成的数组;

注意:cp等效于三维数组名,但没有指出其边界,即最高维的元素数量,就像指向字符的指针即等效一个字符串,不要把指向字符的指针,说成指向字符串的指针。这与数组的嵌套定义相一致。

 

来源:我以前的博客:(已经停止更新) http://blog.csdn.net/p641290710/article/details/28302495

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