C+动态内存分配与引用

1C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第1页!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。C/C++定义了4个内存区间：代码区，全局数据区，栈区，堆（heap）区。2C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第2页!通常定义变量时，编译器在编译时根据该变量的类型，在适当的时候为他们分配所需的内存空间大小。这种内存分配称为静态存储分配。但有些操作只有在程序运行时才能确定，这样编译器在编译时就无法为他们预定存储空间，只能在程序运行时，系统根据运行时的要求进行内存分配，这种方法称为动态存储分配。所有动态存储分配都在堆区中进行。3C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第3页!全局变量静态数据常量函数

函数运行时分配的局部变量、函数参数、返回数据、返回地址等内存中剩余的空间由程序员负责申请和释放在C++里堆空间的申请和释放分别用到操作符：new和delete全局数据区dataarea代码区codearea栈区stackarea堆区heaparea4C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第4页!在C++中，申请和释放堆中分配的存储空间，分别使用new和delete这两个运算符来完成，其使用的格式如下：

指针变量名=new类型名(初始值)； delete指针名;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标识符名。5C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第5页!堆０Ｐi下面看演示：１．用初始化式(initializer)来显式初始化int*pi=newint(0);２．当pi生命周期结束时，必须释放pi所指向的目标：

deletepi;注意这时释放了pi所指的目标的内存空间，也就是撤销了该目标，称动态内存释放（dynamicmemorydeallocation），但指针pi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。C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第6页!【例9－1：利用new对变量进行分配空间】#include<iostream>usingnamespacestd;voidmain(){ char*pc; int*pi; pc=newchar; pi=newint(8); *pc='a'; cout<<pc<<endl; cout<<*pi<<endl;}//格式1//格式2输出结果：a8a堆区8pcpi栈区10001001如果内存分配失败，则返回零值。所以在动态分配内存时，应对返回的指针进行检查7//通过指针指向动态分配的内存的首地址C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第7页!【例9－2：new运算符为数组分配空间】voidmain(){ char*string=newchar[20]; charstr[20]; strcpy(string,"Itisastring."); strcpy(str,"Itisastringtoo."); cout<<string<<endl; cout<<str<<endl;}问：内存区域中，栈区怎么变化？堆区怎么变化？8C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第8页!【例9－3：动态数组的建立与撤销】voidmain(){ intn; char*pc; cout<<"请输入动态数组的元素个数"<<endl;

cin>>n;

//在运行时确定，可输入17

pc=newchar[n];//申请17个字符（可装8个汉字和一个结束符）的内存空间

strcpy(pc,"堆内存的动态分配"); cout<<pc<<endl; delete[]pc;//释放pc所指向的n个字符的内存空间

}C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第9页!a8pcpi栈区10001001当该函数或者该程序执行完毕后系统弹栈，pc和pi这两个变量将消失，但他们指向的堆内的内存并不会自动释放，那么该内存将再不能使用，除非系统重启堆区C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第10页!voidmain(){ char*string=newchar[20];

if(string==0) { return; } charstr[20]; strcpy(string,"Itisastring.");strcpy(str,"Itisastringtoo."); cout<<string<<endl; cout<<str<<endl;

delete

[]string;}

对于动态申请数组空间的释放11C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第11页!12【例9－4】从键盘输入10个int型数，而后按输入的相反顺序输出它们。要求使用new运算符动态申请数据空间存放数据。程序执行后的输入输出界面为:输入：12345678910运行输出：10987654321C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第12页!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。２．指针删除与堆空间释放。删除一个指针p（deletep;）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成了空指针。C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第13页!当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时，必须向系统申请取得堆区中的一块所需大小的存储空间，用于存储该变量或对象。当不再使用该变量或对象时，也就是它的生命结束时，要显式释放它所占用的存储空间，这样系统就能对该堆空间进行再次分配，做到重复使用有限的资源。C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第14页!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。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。从堆区分配对象时，new表达式调用库操作符new()。例如：int*pi=newint(0);

说明：pi现在所指向的变量是由库操作符new()分配的，位于程序的堆区中，并且该对象未命名。C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第15页!使用new运算符时必须已知数据类型，new运算符会向系统堆区申请足够的存储空间，如果申请成功，就返回该内存块的首地址，如果申请不成功，则返回零值。一般格式格式1：指针变量名=new类型标识符；格式2：指针变量名=new类型标识符（初始值）；格式3：指针变量名=new类型标识符 [内存单元个数]；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。16C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第16页!对于数组进行动态分配的格式为：指针变量名=new类型名[下标表达式];delete[]指向该数组的指针变量名;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个元素的指针，会产生回收不彻底的问题（只回收了个元素所占空间），加了方括号后就转化为指向数组的指针，回收整个数组。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。请注意“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。C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第17页!It…It…堆区栈区strstring18C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第18页!使用new运算符分配的内存一定要释放，否则会产生系统内存泄漏。如：voidmain(){ char*pc; int*pi; pc=newchar; pi=newint(8); *pc='a'; cout<<pc<<endl; cout<<*pi<<endl;}

19C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第19页!voidmain(){ char*pc=NULL; int*pi; pc=newchar; pi=newint(8); *pc='a'; cout<<pc<<endl; cout<<*pi<<endl;

if(pc)

｛ deletepc; ｝ if(pi)｛ deletepi; ｝}

20C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第20页!It…It…堆区栈区strstring…回收的空间1000100021C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第21页!22voidmain(){ inti,*a,*p; a=newint[10]; cout<<"input10integers:"<<endl; for(i=0;i<10;i++) cin>>*(a+i); //也可用a[i] cout<<"----Theresult----"<<endl; for(p=a+9;p>=a;p--) cout<<*p<<""; cout<<endl;}

以变量形式分配内存比较死板。有了new和delete,就可以实现一种动态分配内存的形式，即通过指针引用，而内存的分配和释放可以在程序的任何地方进行。C+动态内存分配与引用共23页，您现在浏览的是第22页!３．内存泄漏（memoryleak）和重复释放。new与delete是配对使用的，delete只能释