C++中new,delete详解及其与malloc,free的区别
来源:互联网 发布:网络可能被劫持 编辑:程序博客网 时间:2024/06/11 16:02
对于计算机程序设计而言,变量和对象在内存中的分配都是编译器在编译程序时安排好的,这带来了极大的不便,如数组必须大开小用,指针必须指向一个已经存在的变量或对象。对于不能确定需要占用多少内存的情况,动态内存分配解决了这个问题。
new和delete运算符是用于动态分配和撤销内存的运算符。
一、new用法
1.开辟单变量地址空间
说明:格式1和格式2都是申请分配某一数据类型所占字节数的内存空间;但是格式2在内存分配成功后,同时将一初值存放到该内存单元中;而格式3可同时分配若干个内存单元,相当于形成一个动态数组。例如:
2.开辟数组空间
对于数组进行动态分配的格式为:
两式中的方括号是非常重要的,两者必须配对使用,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指针,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。
二、delete用法
1. 删除单变量地址空间
2. 删除数组空间
三、使用注意事项
1. new 和delete都是内建的操作符,语言本身所固定了,无法重新定制,想要定制new和delete的行为,徒劳无功的行为。
2. 动态分配失败,则返回一个空指针(NULL),表示发生了异常,堆资源不足,分配失败。
3. 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(指针p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),释放堆空间后,p成了空指针。
4. 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,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。
5. 动态分配的变量或对象的生命期。我们也称堆空间为自由空间(free store),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,往往会出错。
6. 要访问new所开辟的结构体空间,无法直接通过变量名进行,只能通过赋值的指针进行访问。
用new和delete可以动态开辟和撤销地址空间。在编程序时,若用完一个变量(一般是暂时存储的数据),下次需要再用,但却又想省去重新初始化的功夫,可以在每次开始使用时开辟一个空间,在用完后撤销它。
四、new与malloc的区别
1、 new 返回指定类型的指针,并且可以自动计算所需要大小。
比如:
1) int *p;
p = new int; //返回类型为int* 类型(整数型指针),分配大小为sizeof(int);
或:
int* parr;
parr = new int [100]; //返回类型为 int* 类型(整数型指针),分配大小为sizeof(int) * 100;
2) 而 malloc 则必须要由我们计算字节数,并且在返回后强行转换为实际类型的指针。
int* p;
p = (int *) malloc (sizeof(int)*128);//分配128个(可根据实际需要替换该数值)整型存储单元,并将这128个连续的整型存储单元的首地址存储到指针变量p中
double *pd=(double *) malloc(sizeof(double)*12);//分配12个double型存储单元,并将首地址存储到指针变量pd中
2、 malloc 只管分配内存,并不能对所得的内存进行初始化,所以得到的一片新内存中,其值将是随机的。
除了分配及最后释放的方法不一样以外,通过malloc或new得到指针,在其它操作上保持一致。
3、.有了malloc/free为什么还要new/delete?
1)malloc与free是C++/C语言的标准库函数,new/delete是C++的运算符。它们都可用于申请动态内存和释放内存。
2) 对于非内部数据类型的对象而言,光用maloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数的任务强加于malloc/free。
因此C++语言需要一个能完成动态内存分配和初始化工作的运算符new,以及一个能完成清理与释放内存工作的运算符delete。注意new/delete不是库函数。
我们不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理,应该用new/delete。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构的过程,对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。
3) 既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free,为什么C++不把malloc/free淘汰出局呢?这是因为C++程序经常要调用C函数,而C程序只能用malloc/free管理动态内存。
如果用free释放“new创建的动态对象”,那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放“malloc申请的动态内存”,结果也会导致程序出错,但是该程序的可读性很差。所以new/delete必须配对使用,malloc/free也一样。
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