zoukankan      html  css  js  c++  java
  • C++ Primer : 第十二章 : 动态内存之动态内存管理(new和delete)

    C++语言定义了两个运算符来分配和释放动态内存:运算符new分配内存,运算符delete释放new分配的内存


    运算符new和delete

    • 使用new动态分配和初始化对象
    在自由空间分配的内存是无名的,因此new无法为其分配的对象命名,而是返回一个指向该对象的指针:
    int* p = new int;

    默认情况下,用new分配的对象进行默认初始化,如果动态分配的对象是一个类,则使用类的默认构造函数。而对于内置类型,它的值将是未定义的。
    string* str = new string; // 初始化为空的string
    int* pi=  new int; // pi指向一个未初始化的int,它的值未知
    

    我们可以使用直接初始化的方式来初始化一个new分配的对象,我们可以使用传统的圆括号形式进行构造,在新标准下,我们可以使用花括号列表来进行值初始化。

    int* pi = new int(1024); // pi指向一个值为1024的int类型对象
    string* ps = new string(10, '9'); // ps指向一个包含10个'9'的string对象
    
    vector<int>* v = new vector<int> {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9}; // v指向一个vector对象,包含从0到9的10个元素


    也可以给new分配的对象进行值初始化:只需在类型后面加一对空括号即可:

    int* pi = new int(); // pi指向一个int类型对象,值为0
    string* ps = new string(); // ps指向一个string对象,值为空字符串


    ● 对于定义了自己的构造函数的类来说,要求值初始化是没有意义的。不管采用什么形式,对象都会通过默认构造函数来进行初始化。 但对于内置类型来说,值初始化的类型对象有着良好定义的值,而默认初始化的对线的值是未定义的。


    我们提供了一个括号包围的初始化器后,就可以使用auto从初始化器来推断我们想要分配内存的对象类型。如果我们要用初始化器来推断类型,只有当括号中的初始化器为单一的参数时才可以使用auto:
    auto p1 = new auto(obj); // p1 指向一个类型与obj类型一样的,用obj初始化的对象
    auto p2 = new auto(a, b, c); // 错误,括号中只能有单一的参数

    • 动态分配的const对象
    用new来分配一个const对象是合法的:
    const int* pci = new const int(1024); // 分配一个const int对象并初始化为1024
    cosnt string* pcs = new const string; // 使用string的默认构造函数来初始化一个const string


    分配一个const对象必须进行初始化,对于一个定义了默认构造函数的类来说,它的动态const对象可以默认初始化,但对于其他类型的对象来说,必须进行显示初始化。
    由于分配的对象时const的,因此new一个const对象返回指向const的指针

    • 内存耗尽
    默认情况下,如果new不能分配所要求的内存空间,就会抛出一个bad_alloc异常,我们可以改变使用new的方式来阻止它抛出异常:
    int* p1 = new int; // 如果分配失败,抛出一个std::bad_alloc异常
    int* p2 = new (nothrow) int; // 如果分配失败,new返回一个空指针

    这种阻止new抛出异常的方式我们叫做定位new 定位new允许我们向new传递额外的参数,我们在此例中传递给new的是标准库定义的nothrow对象,它告诉编译器,如果new操作失败,不能抛出异常,在这种情况下,new会返回一个空指针bad_alloc和nothrow都定义在头文件 <new>中


    • 指针值和delete
    当动态内存使用结束后,必须将内存归还给系统。我们通过delete表达式来释放。delete接受一个指针,指针必须指向一个动态分配的对象或一个空指针。
    释放一块非new分配的内存,或者将相同的指针释放多次,其行为是未定义的。

    int i, *pi1 = &i, *pi2 = nullptr;
    double* pd = new double(33), *pd2 = pd;
    delete i; // 错误,i不是一个指针
    delete pi1; // 未定义,pi1指向一个局部变量
    delete pi2; // 正确,释放一个空指针总是没有错误的
    delete pd; // 正确,pd由new分配而来
    delete pd2; // 未定义,pd2指向的内存已经被释放了

    虽然一个const对象的值不能被改变,但是它本身是可以被销毁的。和其他任何动态对象一样,销毁一个const动态对象,只要delete指向它的指针即可:
    const int* pci = new const int(1024);
    delete pci;

    • 动态对象的生存期直到被释放时为止
    shared_ptr管理的内存在最后一个shared_ptr销毁时会被自动释放,对于内置指针来说,我们必须手动释放它所管理的动态对象,直到被显示释放之前都是存在的。
    对于返回动态内存的指针(不是智能指针)的函数来说,这给其调用者增加了一个负担:调用者必须记得释放内存。
    Foo* factory(T arg) {
        /*
         */
    
        return new Foo(arg); // 调用者负责释放此内存
    }

    这个函数负责分配内存,但并不负责释放它所分配的内存。factory的调用者负责在不需要此对象的时候释放它。
    void use_factory(T arg) {
        Foo* p = factory(arg);
        // 使用p但是不delete它
       
    } // p离开了作用域,但是它指向的内存并没有被释放

    内置类型的对象被销毁时什么也不会发生,特别时,当一个指针离开其作用域时,它所指向的对象什么也不会发生。如果这个指针指向的是动态内存,那么内存不会被释放。
    正确的做法是在use_factory中记得释放内存:
    void use_fatory(T arg) { 
        Foo* p = factory(arg);
        // 使用p
        delete p; 
    }

    如果还有其他代码块需要用到此指针,我们就需要将它返回给它的调用者:
     
    Foo* use_fatory(T arg) { 
        Foo* p = factory(arg);
        // 使用p
        return p; // 调用者必须释放内存 
    }

    ***************************************************************************************************
    动态内存的管理容易出错:使用new和delete管理动态内存存在三个常见问题:
    1. 忘记delete内存, 忘记释放动态内存会导致我们所说的“内存泄露”问题,这种内存永远不可能归还给系统,查找内存泄露错误是非常困难的,因为应用程序通常运行很长时间,直到内存耗尽时,才会发现这种错误。
    2. 使用已经释放掉的动态对象, 通过在释放内存后将指针置为空,有时可以避免这种错误。
    3. 同一块内存释放多次,有时候存在这种情况,两个指针可能指向同一块动态内存,当一个指针不再使用后,将其delete,它所管理的内存就归还给自由空间了,而在之后delete另一个指针时,自由空间就可能被破坏。
                                                                                                                    *********************************************************************************************************************

    • delete之后重置指针值
    当我们delete一个指针之后,指针值就变得无效了,虽然这样,但是在很多机器上指针仍然保留着(已经释放了的)动态内存的地址。在delete之后,指针就变为一个空悬指针
    未初始化的指针的缺点空悬指针也都有,我们可以在指针要离开作用域之前释放它所关联的内存,这样就没有机会继续使用指针了。如果我们需要保留指针,我们可以将这个指针置为nullptr,这样就清楚明了的指出这个指针不再指向任何对象。




  • 相关阅读:
    IP报头结构
    C#组件项目设置与开发应用范例
    UDP数据报协议
    WOW 各等级属性换算表
    清理SQLSERVER日志
    正则表达式匹配EXCEL地址字符串
    TCP数据段格式
    MAC地址结构
    (转载) Delphi中打印条码的方法
    为了使用uart2, 发现6252中define了 SCCB_SERIAL_CLK_PIN 值为 22, 为了避免冲突, 手动修改其值为 23
  • 原文地址:https://www.cnblogs.com/averson/p/5096065.html
Copyright © 2011-2022 走看看