new delete 例子

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最近一直在啃 C++ Primer 中文版第4版，发现 C++中new和delete应用遍布全书，现对其使用作简单总结。在C++中，可以使用new和delete动态创建和释放数组或者单个对象，现在对它们的使用一一道来。

1.创建动态数组
        数组类型的变量有三个重要的限制：数组长度固定不变，在编译时必须知道它的长度，数组只在定义它的块语句中存在。对于动态分配的数组，虽然长度是固定的，但是动态分配的数组不必在编译时知道其长度，可以（通常也是）在运行时才确定数组长度；同时，动态分配的数组一直存在直到程序显示释放为止，这样，我们就可以自己决定数组的存在与否了。
        每个程序在执行时都占用一块可用的内存空间，用于存放动态分配的对象，此内存空间称为程序的自由存储区（free store）或堆（heap）.C++语言使用new和delete在自由存储区中分配存储空间。
        动态分配数组时，只需指定类型和数组长度，不必为数组对象命名，new表达式返回指向新分配数组的第一个元素的指针：
int *pia=new int[10];
        此new表达式分配了一个含有10个int型元素的数组，并返回指向该数组第一个元素的指针。在自由存储区创建的数组对象是没有名字的，程序员只能通过其地址间接地访问堆中的对象。
        动态分配数组时，如果数组元素具有类类型，将使用该类的默认构造函数实现初始化；如果数组元素是内置类型，则无初始化：
string *psa = new string[10];  // 调用string类的默认构造函数依次初始化数组中的每个元素。
int *pis = new int[10];   //无初始化值
        可使用跟在数组长度后面的一对空圆括号，对数组元素作值初始化：
int *pis = new int[10]();  //数组元素都设置为0

        之所以要动态分配数组，往往是由于编译时并不知道数组的长度。C++中允许动态分配空数组：
size_t n = get_size();
int *p = new int[n];
for(int *q=p;q!=p+n;++q)
『/*处理数组元素的相关代码*/』
        在上面的例子中，只有在程序运行时才能确定n的值。如果n的值为0，代码依然正确执行。C++中虽然不允许定义长度为0的数组变量，但是明确指出，调用new动态创建长度为0的数组是合法的。
char *cp = new char[10];
        用new动态创建长度为0的数组时，new返回有效的非零指针，但不能进行解引用，因为它毕竟没有指向任何元素。

2. 动态创建单个对象
         动态创建对象时，只需指定其数据类型，不必为该对象命名，new表达式返回指向新创建对象的指针，我们通过该指针来访问此对象：
int *pi = new int(1024);
string *ps = new string(10, '9');
         在C++中使用直接初始化语法规则初始化动态创建的对象，上面的表达式就使用该语法规则初始化了动态创建的对象。对于类类型的对象，则使用该类类型的构造函数初始化对象。可对动态创建的对象做值初始化，如下所示：
string *ps = new string();
int *pi = new int();
         对于提供了默认构造函数的类类型，没有必要进行值初始化。如果没有显示初始化动态创建的对象，则对于类类型的对象，用该类的默认构造函数初始化，对于内置类型的对象则无初始化。

3. 动态空间的释放
        动态分配的内存最后必须进行释放。如果不需要动态创建的数组，我们必须显示地将其占用的存储空间返还给程序的自由存储区。C++中使用delete [ ]表达式释放指针所指向的数组空间：
delete [ ] pis;
        该语句释放上面所创建的动态int型数组所占有的存储空间。在关键字delete和指针之间的[ ]告诉编译器该指针指向的是自由存储区中的数组，而并非单个对象。对于表达式 
delete pi; 
        该命令释放了pi指向的int型对象所占用的内存空间。删除指针后，该指针变成悬垂指针（dangling pointer）.悬垂指针指向曾今存放对象的内存但该对象已经不存在了。悬垂指针往往导致程序错误，而且很难检测出来。一旦删除了指针所指向的对象，立即将指针置为0，这样就非常清楚地表明指针不再指向任何对象

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一、基本数据类型的动态分配

new和delete已经完全包含malloc和free的功能，并且更强大、方便、安全。使用动态分配内存时不能忘记释放内存，不要忘记出错处理！下面先看new和delete的基本使用方法。

#include <iostream>
using namespace std;

int main ( )
{
    //基本数据类型
    int *i = new int;              //没有初始值
    int *j = new int(100);         //初始值为100
    float *f = new float(3.1415f); //初始值为3.14159
    cout <<"  i = " << *i << endl;
    cout <<"  j = " << *j << endl;
    cout <<"  f = " << *f << endl;

    //数组
    int *iArr = new int[3];
    for (int i=0; i<3; i++) {
        iArr[i] = (i+1)*10;
        cout << i << ": " << iArr[i] << endl;
    }

    //释放内存
    delete i;
    delete j;
    delete f;
    delete []iArr;    //注意数组的删除方法

    return 0;
}

二、内存分配时的出错处理

一般有2种处理方法，一是根据指针是否为空来判断，一是用例外出错处理所抛出的“bad_alloc”来处理。

#include <iostream>
#include <new>
using namespace std;

int main ( )
{
    //判断指针是否为NULL
    double *arr = new double[100000];
    if (!arr) {
        cout <<"内存分配出错！" << endl;
        return 1;
    }
    delete []arr;

    //例外出错处理
    try {
        double *p = new double[100000];
        delete []p;
    } catch (bad_alloc xa) {
        cout <<"内存分配出错！" << endl;
        return 1;
    }

    //强制例外时不抛出错误，这时必须要判断指针
    double *ptr = new(nothrow) double[100000];
    if (!ptr) {
        cout <<"内存分配出错！" << endl;
        return 1;
    }
    delete []ptr;

    cout <<"内存分配成功！" << endl;

    return 0;
}

三、用new产生类的实例

前面章节已经用了很多了。

#include <iostream>
using namespace std;

class classA {
    int x;
public:
    classA(int x) { this->x = x; }
    int getX() { return x; }
};

int main ( )
{
    classA *p = new classA(200);    //调用构造函数
    if (!p) {
        cout <<"内存分配出错！" << endl;
        return 1;
    }
    cout <<"x = " << p->getX() << endl;
    delete p;    //调用析构函数

    return 0;
}