每日一课——C++ 动态内存——高级教程

内容导读

互联网集市收集整理的这篇技术教程文章主要介绍了每日一课——C++ 动态内存——高级教程，小编现在分享给大家，供广大互联网技能从业者学习和参考。文章包含5795字，纯文字阅读大概需要9分钟。

内容图文

了解动态内存在 C++ 中是如何工作的是成为一名合格的 C++ 程序员必不可少的。C++ 程序中的内存分为两个部分：

• 栈：在函数内部声明的所有变量都将占用栈内存。
• 堆：这是程序中未使用的内存，在程序运行时可用于动态分配内存。

很多时候，您无法提前预知需要多少内存来存储某个定义变量中的特定信息，所需内存的大小需要在运行时才能确定。

常见的动态内存分配方式：

在 C++ 中，您可以使用特殊的运算符为给定类型的变量在运行时分配堆内的内存，这会返回所分配的空间地址。这种运算符即 new 运算符。

如果您不再需要动态分配的内存空间，可以使用 delete 运算符，删除之前由 new 运算符分配的内存。

new 和 delete 运算符

下面是使用 new 运算符来为任意的数据类型动态分配内存的通用语法：

new data-type;

在这里，data-type 可以是包括数组在内的任意内置的数据类型，也可以是包括类或结构在内的用户自定义的任何数据类型。让我们先来看下内置的数据类型。例如，我们可以定义一个指向 double 类型的指针，然后请求内存，该内存在执行时被分配。我们可以按照下面的语句使用 new 运算符来完成这点：

double* pvalue? = NULL;?// 初始化为 null 的指针
pvalue? =?new double;???// 为变量请求内存

如果自由存储区已被用完，可能无法成功分配内存。所以建议检查 new 运算符是否返回 NULL 指针，并采取以下适当的操作：

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

malloc() 函数在 C 语言中就出现了，在 C++ 中仍然存在，但建议尽量不要使用 malloc() 函数。new 与 malloc() 函数相比，其主要的优点是，new 不只是分配了内存，它还创建了对象。

在任何时候，当您觉得某个已经动态分配内存的变量不再需要使用时，您可以使用 delete 操作符释放它所占用的内存，如下所示：

delete pvalue;????????// 释放 pvalue 所指向的内存

下面的实例中使用了上面的概念，演示了如何使用 new 和 delete 运算符：

#include <iostream>
using namespace std;
?
int main ()
{
???double* pvalue? = NULL;?// 初始化为 null 的指针
???pvalue? =?new double;???// 为变量请求内存
?
???*pvalue =?29494.99;?????// 在分配的地址存储值
???cout <<?"Value of pvalue : " << *pvalue << endl;
?
???delete pvalue;?????????// 释放内存
?
???return 0;
}

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

Value of pvalue :?29495

malloc和free

1. 定位

    malloc为C语言stdlib.h库中的函数，可以用于动态申请空间，在申请空间之后不会对内存进行必要的初始化。

    C++可以兼容大部分C语言的内容，malloc/free这一申请/释放动态内存的方式在C++中用也是可以使用的。

2. 基本语法：

变量申请示例

char * buffer；
buffer = (char*)malloc(i + 1)

     用于以字节为单位进行内存分配，不具备内存初始化特性。返回指针的类型为void*，可以通过类型转换（如static_cast<type>、(type)等）转换为想要的类型。

数组的动态内存分配

假设我们要为一个字符数组（一个有 20 个字符的字符串）分配内存，我们可以使用上面实例中的语法来为数组动态地分配内存，如下所示：

char* pvalue? = NULL;???// 初始化为 null 的指针
pvalue? =?new char[20];?// 为变量请求内存

要删除我们刚才创建的数组，语句如下：

delete [] pvalue;????????// 删除 pvalue 所指向的数组
下面是 new 操作符的通用语法，可以为多维数组分配内存，如下所示：

一维数组

// 动态分配,数组长度为 m
int *array=new int [m]；
?
//释放内存
delete [] array;

二维数组

int **array
// 假定数组第一维长度为 m， 第二维长度为 n
// 动态分配空间
array =?new int *[m];
for(?int i=0; i<m; i++ )
{
????array[i] =?new int [n]? ;
}
//释放
for(?int i=0; i<m; i++ )
{
????delete [] arrary[i];
}
delete [] array;

二维数组实例测试：

#include <iostream>
using namespace std;
?
int main()
{
????int **p;??
????int i,j;???//p[4][8]
????//开始分配4行8列的二维数据??
????p =?new int *[4];
????for(i=0;i<4;i++){
????????p[i]=new int [8];
????}
?
????for(i=0; i<4; i++){
????????for(j=0; j<8; j++){
????????????p[i][j] = j*i;
????????}
????}??
????//打印数据??
????for(i=0; i<4; i++){
????????for(j=0; j<8; j++)????
????????{??
????????????if(j==0) cout<<endl;??
????????????cout<<p[i][j]<<"\t";??
????????}
????}??
????//开始释放申请的堆??
????for(i=0; i<4; i++){
????????delete [] p[i];??
????}
????delete [] p;??
????return 0;
}

三维数组

int ***array;
// 假定数组第一维为 m， 第二维为 n， 第三维为h
// 动态分配空间
array =?new int **[m];
for(?int i=0; i<m; i++ )
{
????array[i] =?new int *[n];
????for(?int j=0; j<n; j++ )
????{
????????array[i][j] =?new int [h];
????}
}
//释放
for(?int i=0; i<m; i++ )
{
????for(?int j=0; j<n; j++ )
????{
????????delete[] array[i][j];
????}
????delete[] array[i];
}
delete[] array;

三维数组测试实例：

#include <iostream>
using namespace std;
?
int main()
{??
????int i,j,k;???// p[2][3][4]
?
????int ***p;
????p =?new int **[2];
????for(i=0; i<2; i++)
????{
????????p[i]=new int *[3];
????????for(j=0; j<3; j++)
????????????p[i][j]=new int[4];
????}
?
????//输出 p[i][j][k] 三维数据
????for(i=0; i<2; i++)??
????{
????????for(j=0; j<3; j++)??
????????{
????????????for(k=0;k<4;k++)
????????????{
????????????????p[i][j][k]=i+j+k;
????????????????cout<<p[i][j][k]<<" ";
????????????}
????????????cout<<endl;
????????}
????????cout<<endl;
????}
?
????// 释放内存
????for(i=0; i<2; i++)
????{
????????for(j=0; j<3; j++)
????????{??
????????????delete [] p[i][j];??
????????}??
????}??????
????for(i=0; i<2; i++)??
????{??????
????????delete [] p[i];??
????}??
????delete [] p;?
????return 0;
}

对象的动态内存分配

对象与简单的数据类型没有什么不同。例如，请看下面的代码，我们将使用一个对象数组来理清这一概念：

#include <iostream>
using namespace std;
?
class Box
{
???public:
??????Box() {
?????????cout <<?"调用构造函数！" <<endl;
??????}
??????~Box() {
?????????cout <<?"调用析构函数！" <<endl;
??????}
};
?
int main( )
{
???Box* myBoxArray =?new Box[4];
?
???delete [] myBoxArray;?// 删除数组
???return 0;
}

如果要为一个包含四个 Box 对象的数组分配内存，构造函数将被调用 4 次，同样地，当删除这些对象时，析构函数也将被调用相同的次数（4次）。

当上面的代码被编译和执行时，它会产生下列结果：

调用构造函数！
调用构造函数！
调用构造函数！
调用构造函数！
调用析构函数！
调用析构函数！
调用析构函数！
调用析构函数！

如果这篇文章对你有用的话，关注下图了解更多帮助你更好的学习编程噢~海量免费资源+技术指导

内容总结

以上是互联网集市为您收集整理的每日一课——C++ 动态内存——高级教程全部内容，希望文章能够帮你解决每日一课——C++ 动态内存——高级教程所遇到的程序开发问题。 如果觉得互联网集市技术教程内容还不错，欢迎将互联网集市网站推荐给程序员好友。

内容备注

版权声明：本文内容由互联网用户自发贡献，该文观点与技术仅代表作者本人。本站仅提供信息存储空间服务，不拥有所有权，不承担相关法律责任。如发现本站有涉嫌侵权/违法违规的内容， 请发送邮件至 gblab@vip.qq.com 举报，一经查实，本站将立刻删除。

内容手机端