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文档简介
会计学1C动态内存分配与引用实用通常定义变量时,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。2第1页/共22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heaparea3第2页/共22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。第3页/共22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。5第4页/共22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。第5页/共22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。第6页/共22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。8第7页/共22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9//通过指针指向动态分配的内存的首地址第8页/共22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。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。第9页/共22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?11第10页/共22页It…It…堆区栈区strstring12第11页/共22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
}第12页/共22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;}
14第13页/共22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,除非系统重启堆区第14页/共22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; }}
16第15页/共22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17第16页/共22页It…It…堆区栈区strstring…回收的空间1000100018第17页/共22页19【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:10987654321第18页/共22页20voidmain(){ 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。第19页/共22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。第20页/共22页3.内存泄漏(memoryleak)和重复释放。new与delete是配对使用的,delete只能释放堆空间。如果
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