指针和堆的内存分配

    先来介绍一下指针: 指针一种类型，理论上来说它包含其他变量的地址，因此有的书上也叫它：地址变量。既然指针是一个类型，是类型就有大小，在达内的服务器上或者普通的PC机上，都是４个字节大小,里边只是存储了一个变量的地址而已。不管什么类型的指针，char * ,int * ,int (*) ,string * ,float * ，都是说明了本指针所指向的地址空间是什么类型而已，了解了这个基本上所有的问题都好象都变的合理了。

    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：

    指针类型　指针变量名 = new指针类型 (初始化)；

    delete 指针名;

    例如：

        1、int *p = new int(0);

    它与下列代码序列大体等价：

        2、int tmp = 0, *p = &tmp;

    区别：p所指向的变量是由库操作符new()分配的，位于内存的堆区中，并且该对象未命名。

    下面是关于new操作的说明:

        1、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。

        2、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)。

        3、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。

 

    下面是从堆中申请数组

        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。这就是堆的一个非常显著的特点，有的时候程序员本身都不知道要申请能够多少内存的时候，堆就变的格外有用。

        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），我们通常叫它“内存泄露”，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。

   

    通过指针使堆空间，编程中的几个可能问题

    １．动态分配失败。返回一个空指针（NULL），表示发生了异常，堆资源不足，分配失败。

        data = new double [m]; //申请空间

        if ((data ) == 0)…… //或者==NULL

    ２．指针删除与堆空间释放。删除一个指针p（delete p;）实际意思是删除了p所指的目标（变量或对象等），释放了它所占的堆空间，而不是删除ｐ本身，释放堆空间后，ｐ成了空悬指针，不能再通过p使用该空间，在重新给p赋值前，也不能再直接使用p。

    ３．内存泄漏（memory leak）和重复释放。new与delete 是配对使用的， delete只能释放堆空间。如果new返回的指针值丢失，则所分配的堆空间无法回收，称内存泄漏，同一空间重复释放也是危险的，因为该空间可能已另分配，而这个时候又去释放的话，会导致一个很难查出来的运行时错误。所以必须妥善保存new返回的指针，以保证不发生内存泄漏，也必须保证不会重复释放堆内存空间。

    ４．动态分配的变量或对象的生命期。无名变量的生命期并不依赖于建立它的作用域，比如在函数中建立的动态对象在函数返回后仍可使用。我们也称堆空间为自由空间（free store）就是这个原因。但必须记住释放该对象所占堆空间，并只能释放一次，在函数内建立，而在函数外释放是一件很容易失控的事，往往会出错，所以永远不要在函数体内申请空间，让调用者释放，这是一个很差的做法。

   

类在堆中申请内存:

    通过new建立的对象要调用构造函数，通过delete删除对象要调用析构函数。

    CGoods *pc;

    pc=new CGoods; //分配堆空间，并构造一个无名对象

    …….

    delete pc; //先析构，然后将内存空间返回给堆；

    堆对象的生命期并不依赖于建立它的作用域，所以除非程序结束，堆对象（无名对象）的生命期不会到期，并且需要显式地用delete语句析构堆对象，上面的堆对象在执行delete语句时，C++自动调用其析构函数。

    正因为构造函数可以有参数，所以new后面类（class）类型也可以有参数。这些参数即构造函数的参数。

    但对创建数组，则无参数，并只调用缺省的构造函数。见下例类说明：

   

    class CGoods{

        char Name[21];

    public:

        CGoods(){}; //缺省构造函数。因已有其他构造函数，不会自动生成，要显式声明。

        CGoods(char* name){ strcpy(Name,name);}

    }；//类声明结束

 

    void main()

    {

        int n;

        CGoods *pc,*pc1,*pc2;

        pc=new CGoods(“hello”);//调用参数构造函数

        pc1=new CGoods(); //调用缺省构造函数

        cin>>n;

        pc2 = new CGoods[n];//动态建立数组，不能初始化，调用n次缺省构造函数

        ……

        delete pc;

        delete pc1;

        delete []pc2;

    }

申请堆空间之后构造函数运行；

释放堆空间之前析构函数运行；

再次强调：由堆区创建对象数组，只能调用缺省的构造函数，不能调用其他任何构造函数。如果没有缺省的构造函数，则不能创建对象数组。