指针和动态分配内存 （不定长度数组）------新标准c++程序设计

背景：

　　数组的长度是定义好的，在整个程序中固定不变。c++不允许定义元素个数不确定的数组。例如：

int n;
int a[n];  //这种定义是不允许的

　　但是在实际编程中，往往会出现要处理的数据数量在编程时无法确定的情况。如果总是定义一个尽可能大的数组，又会造成空间浪费。何况，这个“尽可能大”到底应该多大才够呢？

　　为了解决这个问题，c++提供了一种“动态分配内存”的机制，使得程序可以在运行期间，根据实际需要，要求操作系统临时分配一片内存空间用于存放数据。这种内存分配是在程序运行中进行的，而不是在编译时就确定的，因此称为“动态内存分配”。在c++中通过new运算符来实现动态内存分配。

使用方法：

　　第一种用法：

P=new T;

　　T是任意类型名，P是类型为T*的指针。这样的语句会动态分配出一片大小为sizeof(T)字节的内存空间，并且将该内存空间的起始地址赋值给P。例如：

int *p;
p=new int;
*p=5;

　　第二行动态分配了一片4个字节大小的内存空间，而p指向这片空间。通过p可以读写该空间。

 

　　第二种用法：

　　用来动态分配一个任意大小的数组：

P=new T[n];

　　T是任意类型名，P是类型为T*的指针，N代表“元素个数”，可以是任何值为正整数的表达式，表达式中可以包含变量、函数调用等。这样的语句动态分配出N x sizeof(T)个字符的内存空间，这片空间的起始地址被赋值给P。例如：

int* pn;
int i=5;
pn=new int[i*20];
pn[0]=20;
pn[100]=30;

　　最后一行的编译时没有问题，但运行时会导致数组越界。因为上面动态分配的数组只有100个元素，pn[100]已经不再动态分配的这片内存区域之内了。

使用结束后的处理：

　　程序从操作系统动态分配所得的内存空间在使用完后应该释放，交还操作系统，以便操作系统将这片内存空间分配给其他程序使用。c++提供delete运算符，用于释放动态分配的内存空间。delete运算符的基本用法如下：

delete 指针;

　　该指针必须指向动态分配的内存空间，否则运行时很可能会出错。例如：

int *p=new int;
*p=5;
delete p;
delete p;        //本句会导致程序出错

　　上面的第一条delete语句已经正确地释放了动态分配的4个字节内存空间。第二条delete语句会导致程序出错，因为p所指向的空间已经释放，p不再是指向动态分配的内存空间的指针了。

　　如果是用new的第二种用法分配的内存空间，即动态分配了一个数组，那么释放该数组时，应以如下形式使用delete运算符：

delete[]指针;

　　例如：

int *p=new int [20];
p[0]=1;
delete []p;

　　同样的，要求被释放的指针p必须是指向动态分配的内存空间的指针，否则会出错。

 

  注意：

　　　1、如果要求分配的空间太大，操作系统找不到足够的内存来满足，那么动态内存分配就会失败。此时程序会抛出异常。

　　　2、如果动态分配了一个数组，但是却用”delete指针“的方式释放，没有用”[]“，则编译时没有问题，运行时也一般不会发生错误，但实际上会导致动态分配的数组没有被完全释放。

　　　3、用new运算符动态分配的内存空间，一定要用delete运算符释放，确保其后的每一条执行路径都能释放它。

　　　4、释放一个指针，并不会是该指针的值变为NULL。

 

新标准c++程序设计

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