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指標和動態分配記憶體 (不定長度陣列)------新標準c++程式設計

背景:

  陣列的長度是定義好的,在整個程式中固定不變。c++不允許定義元素個數不確定的陣列。例如:

1 2 int n; int a[n];  //這種定義是不允許的

  但是在實際程式設計中,往往會出現要處理的資料數量在程式設計時無法確定的情況。如果總是定義一個儘可能大的陣列,又會造成空間浪費。何況,這個“儘可能大”到底應該多大才夠呢?

  為了解決這個問題,c++提供了一種“動態分配記憶體”的機制,使得程式可以在執行期間,根據實際需要,要求作業系統臨時分配一片記憶體空間用於存放資料。這種記憶體分配是在程式執行中進行的,而不是在編譯時就確定的,因此稱為“動態記憶體分配”。在c++中通過new運算子來實現動態記憶體分配。

使用方法:

  第一種用法:

1 P=new T;

  T是任意型別名,P是型別為T*的指標。這樣的語句會動態分配出一片大小為sizeof(T)位元組的記憶體空間,並且將該記憶體空間的起始地址賦值給P。例如:

1 2 3 int *p; p=new int; *p=5;

  第二行動態分配了一片4個位元組大小的記憶體空間,而p指向這片空間。通過p可以讀寫該空間。

  第二種用法:

  用來動態分配一個任意大小的陣列:

1 P=new T[n];

  T是任意型別名,P是型別為T*的指標,N代表“元素個數”,可以是任何值為正整數的表示式,表示式中可以包含變數、函式呼叫等。這樣的語句動態分配出N x sizeof(T)個字元的記憶體空間,這片空間的起始地址被賦值給P。例如:

1 2 3 4 5 int* pn; int i=5; pn=new int[i*20]; pn[0]=20; pn[100]=30;

  最後一行的編譯時沒有問題,但執行時會導致陣列越界。因為上面動態分配的陣列只有100個元素,pn[100]已經不再動態分配的這片記憶體區域之內了。

使用結束後的處理:

  程式從作業系統動態分配所得的記憶體空間在使用完後應該釋放,交還作業系統,以便作業系統將這片記憶體空間分配給其他程式使用。c++提供delete運算子,用於釋放動態分配的記憶體空間。delete運算子的基本用法如下:

1 delete 指標;

  該指標必須指向動態分配的記憶體空間,否則執行時很可能會出錯。例如:

1 2 3 4 int *p=new int; *p=5; delete p; delete p;        //本句會導致程式出錯

  上面的第一條delete語句已經正確地釋放了動態分配的4個位元組記憶體空間。第二條delete語句會導致程式出錯,因為p所指向的空間已經釋放,p不再是指向動態分配的記憶體空間的指標了。

  如果是用new的第二種用法分配的記憶體空間,即動態分配了一個數組,那麼釋放該陣列時,應以如下形式使用delete運算子:

1 delete[]指標;

  例如:

1 2 3 int *p=new int [20]; p[0]=1; delete []p;

  同樣的,要求被釋放的指標p必須是指向動態分配的記憶體空間的指標,否則會出錯。

 注意:

   1、如果要求分配的空間太大,作業系統找不到足夠的記憶體來滿足,那麼動態記憶體分配就會失敗。此時程式會丟擲異常。

   2、如果動態分配了一個數組,但是卻用”delete指標“的方式釋放,沒有用”[]“,則編譯時沒有問題,執行時也一般不會發生錯誤,但實際上會導致動態分配的陣列沒有被完全釋放。

   3、用new運算子動態分配的記憶體空間,一定要用delete運算子釋放,確保其後的每一條執行路徑都能釋放它。

   4、釋放一個指標,並不會是該指標的值變為NULL。

新標準c++程式設計

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