C++深入講解new與deleted關鍵字的使用

2022-05-21 13:01:31

可執行程式的虛擬地址空間

核心:存放作業系統
棧區:函數的形參，非靜態的區域性變數，函數現場保護資料等等，棧是向下增長的。
共用庫的記憶體對映區域:用於裝載一個共用的動態記憶體庫。使用者可使用系統介面建立共用記憶體，做程序間通訊。
堆區:用於程式執行時動態記憶體分配，堆是可以上增長的。
資料:儲存全域性資料和靜態資料，分為.bss和.data 。
程式碼:可執行的程式（機器指令）和常數資料。

1.new的運運算元用法(關鍵字)

int* p= new int(10);

這裡的new的用法是當作運運算元的用法，該用法一共有四個步驟：

計算型別
申請一個空間（因為new的底層是malloc）
將所取得的空間初始化
將申請到的地址返回

2.new的函數用法

new當作函數用法使用的是時候，類似malloc，都是申請一個空間，區別在於，返回值不同；當空間不足時malloc會返回一個“nullptr”，operator new會返回一個throw_bad的異常。

當我們加入一個nothrow後：

這樣申請錯誤後，我們返回的是空指標。

對於malloc我們不可以進行初始化，new也不可以初始化。

所以當new作為函數時就相當於malloc。

3.定位new

定位new用法與構造new十分相似，是在已經確定的空間當中，構造一個物件，並將該物件放置到宣告的空間當中。

int main()
{
	int n = 10;
	int* ipa = (int*)ma11oc(sizeof(int));
	int* ipb = (int*) : :operator new(sizeof(int) * n);
	new(ipa) int(20);
	new(ipb) int[]{ 1,2,3,4,5,6,7,8,9 };
	free(ipa);
	: :operator delete(ipb);
	return 0;
}

不需要開闢相應的空間合法空間即可給出某個地址即可根據要求進行相應操作。

4.new建立物件

new建立物件特點：

new建立物件需要指標接收，一處初始化，多處使用。
new建立物件使用完需delete銷燬。
new建立物件直接使用堆空間，而區域性不用new定義物件則使用棧空間。
new物件指標用途廣泛，比如作為函數返回值、函數引數等。
頻繁呼叫場合並不適合new，就像new申請和釋放記憶體一樣。

new建立物件例子：

CTest*  pTest = new  CTest();
delete pTest;

pTest用來接收物件指標。

不用new，直接使用類定義申明：

CTest  mTest;

此種建立方式，使用完後不需要手動釋放，該類解構函式會自動執行。

而new申請的物件，則只有呼叫到delete時再會執行解構函式，如果程式退出而沒有執行delete則會造成記憶體漏失。

C Test*  pTest = NULL;

但使用普通方式建立的類物件，在建立之初就已經分配了記憶體空間。

這類指標，如果未經過物件初始化，則不需要delete釋放。

5.delete

delete運運算元使用的一般格式為

　delete [ ]指標變數

例如要復原上面用new開闢的空間用：

delete p；

如果我們用“new char[10];”開闢的字元陣列空間，把new返回的指標賦給了指標變數pt，則應該用以下形式的delete運運算元復原該空間：

  delete [] pt；

一般來說delete與new需要配對使用。

6.對於內建型別new/delete/malloc/free可以混用

new/delete是C++中的運運算元。malloc / free是函數。
malloc申請記憶體空間時，手動計算所需大小,new只需型別名，自動計算大小;
malloc申請的記憶體空間不會初始化，new可以初始化;
malloc的返回值為void*,接收時必須強轉，new不需要;
malloc申請記憶體空間失敗時，返回的是NULL，使用時必須判空;new申請記憶體空間失敗時返回異常

7.使用注意事項

動態分配失敗，則返回一個空指標（NULL），表示發生了異常，堆資源不足，分配失敗。

指標刪除與堆空間釋放。刪除一個指標p（delete p;）實際意思是刪除了p所指的目標（變數或物件等），釋放了它所佔的堆空間，而不是刪除p本身（指標p本身並沒有復原，它自己仍然存在，該指標所佔記憶體空間並未釋放），釋放堆空間後，ｐ成了空指標。

記憶體漏失（memory leak）和重複釋放。new與delete 是配對使用的， delete只能釋放堆空間。如果new返回的指標值丟失，則所分配的堆空間無法回收，稱記憶體漏失，同一空間重複釋放也是危險的，因為該空間可能已另分配，所以必須妥善儲存new返回的指標，以保證不發生記憶體漏失，也必須保證不會重複釋放堆記憶體空間。

動態分配的變數或物件的生命期。我們也稱堆空間為自由空間（free store），但必須記住釋放該物件所佔堆空間，並只能釋放一次，在函數內建立，而在函數外釋放，往往會出錯。

要存取new所開闢的結構體空間,無法直接通過變數名進行,只能通過賦值的指標進行存取。

用new和delete可以動態開闢和復原地址空間。在程式設計序時,若用完一個變數(一般是暫時儲存的資料),下次需要再用,但卻又想省去重新初始化的功夫，可以在每次開始使用時開闢一個空間，在用完後復原它。

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