動態(tài)內(nèi)存

很好地理解動態(tài)內(nèi)存到底如何在 C++ 中發(fā)揮作用是成為一個好的 C++ 程序員所必需的。 C++ 程序中的內(nèi)存分為兩個部分：

• 棧：所有函數(shù)內(nèi)部聲明的變量會占用棧的內(nèi)存?！　　　?/li>
• 堆：這是程序中未使用的內(nèi)存，可以在程序運(yùn)行時動態(tài)地分配內(nèi)存。

很多時候，你事先不知道你在一個定義的變量中需要多少內(nèi)存來存儲特定的信息以及在程序運(yùn)行時所需內(nèi)存的大小。

你可以在運(yùn)行時為指定類型的變量分配堆內(nèi)存，并且可以使用 C++ 中特殊操作符返回分配空間的地址。這個操作符被稱為 new 操作符。

如果你不再需要動態(tài)分配內(nèi)存了，你可以使用 delete 操作符來釋放之前用 new 操作符分配的內(nèi)存。

new 和 delete 操作符

下面是使用 new 操作符為任意數(shù)據(jù)類型動態(tài)地分配內(nèi)存的通用的語法。

    new data-type;

這里， data-type 可以是任何內(nèi)置數(shù)據(jù)類型，包括數(shù)組或任何用戶定義的數(shù)據(jù)類型包括類或結(jié)構(gòu)。讓我們先看看內(nèi)置的數(shù)據(jù)類型。例如，我們可以定義一個 double 類型的指針然后在程序執(zhí)行時請求分配內(nèi)存。我們可以使用 new 操作符來完成它，程序語句如下：

    double* pvalue  = NULL; // Pointer initialized with null
    pvalue  = new double;   // Request memory for the variable

如果自由存儲區(qū)都已經(jīng)被占用，內(nèi)存可能就不能被成功分配。因此檢查 new 操作符是否返回空指針是一種很好的做法，并且要采取適當(dāng)?shù)拇胧┤缦拢?/p>

    double* pvalue  = NULL;
    if( !(pvalue  = new double ))
    {
       cout << "Error: out of memory." <<endl;
       exit(1);

    }

C 語言中的 malloc() 函數(shù)在C++中仍然存在，但是建議避免使用 malloc() 函數(shù)。相對于 malloc() 函數(shù) new 操作符的主要優(yōu)勢是 new 操作符不僅分配內(nèi)存，它還可以構(gòu)造對象，而這正是 C++ 的主要目的?！　　　?/p>

在任何時候，當(dāng)你覺得一個變量已經(jīng)不再需要動態(tài)分配，你可以用 delete 操作符來釋放它在自由存儲區(qū)所占用的內(nèi)存，如下：

    delete pvalue;// Release memory pointed to by pvalue

讓我們把理解一下這些概念，并且用下面的例子來說明 new 和 delete 是如何起作用的：

    #include <iostream>
    using namespace std;

    int main ()
    {
       double* pvalue  = NULL; // Pointer initialized with null
       pvalue  = new double;   // Request memory for the variable

       *pvalue = 29494.99; // Store value at allocated address
       cout << "Value of pvalue : " << *pvalue << endl;

       delete pvalue; // free up the memory.

       return 0;
    }

如果我們編譯和運(yùn)行上面的代碼，這將產(chǎn)生以下結(jié)果：

    Value of pvalue : 29495

數(shù)組的動態(tài)內(nèi)存分配

考慮到你想要為字符數(shù)組分配內(nèi)存，即 20 個字符的字符串。使用與上面相同的語法我們可以動態(tài)地分配內(nèi)存，如下所示。

    char* pvalue  = NULL;   // Pointer initialized with null
    pvalue  = new char[20]; // Request memory for the variable

應(yīng)該像這樣刪除我們剛剛創(chuàng)建的數(shù)組聲明：

    delete [] pvalue;// Delete array pointed to by pvalue

學(xué)習(xí)過 new 操作符的類似通用語法，你可以為一個多維數(shù)組分配內(nèi)存如下：

    double** pvalue  = NULL; // Pointer initialized with null
    pvalue  、= new double [3][4]; // Allocate memory for a 3x4 array

然而,釋放多維數(shù)組內(nèi)存的語法仍然同上:

    delete [] pvalue;// Delete array pointed to by pvalue

對象的動態(tài)內(nèi)存分配

對象與簡單的數(shù)據(jù)類型并無不同。例如，考慮下面的代碼，我們將使用一個對象數(shù)組來解釋這個概念：

    #include <iostream>
    using namespace std;

    class Box
    {
       public:
      Box() { 
     cout << "Constructor called!" <<endl; 
      }
      ~Box() { 
     cout << "Destructor called!" <<endl; 
      }
    };

    int main( )
    {
       Box* myBoxArray = new Box[4];

       delete [] myBoxArray; // Delete array

       return 0;
    }

如果你為四個 Box 對象數(shù)組分配內(nèi)存，一個簡單的構(gòu)造函數(shù)將被調(diào)用四次，同樣的刪除這些對象時，析構(gòu)函數(shù)也被調(diào)用相同的次數(shù)。

如果我們編譯和運(yùn)行上面的代碼，這將產(chǎn)生以下結(jié)果：

    Constructor called!
    Constructor called!
    Constructor called!
    Constructor called!
    Destructor called!
    Destructor called!
    Destructor called!
    Destructor called!