C++动态内存的分配、使用、释放以及内存泄漏

C++动态内存的分配、使用、释放以及内存泄漏

上节我们介绍了为什么要使用动态内存。C++之为什么要使用动态内存分配

本节我们讲方法。

• 在开发过程中，我们经常需要使用动态内存分配和撤销内存空间，特别是数据结构中节点的插入和删除。在Ｃ语言中是利用库函数malloc和free来分配和撤销内存空间的，C++提供了较简便而且功能较强的运算符new和delete来取代malloc和free函数。

• 注意：new和delete不是函数，是运算符，因此效率高!

• 为了与C兼容，C++仍然保留malloc和free函数，但不建议使用。

• 例子:

  • new int; //开辟一个存储整数的空间，返回空间的地址。
  • new int(10); //开辟一个存储整数的空间并且指定整数的初值为10，返回空间的地址。
  • new int[100];//开辟一个能存放100个int元素的空间，返回空间的首地址。
  • new int[3][4];//开辟一个二维数组大小为3行4列，返回空间的首地址。

• new格式:

  new运算符 动态内存分配。

  • 指针变量 = new 类型(常量);
  • 指针变量 = new 类型[表达式];
  • 指针变量 = new 类型[表达式][表达式];

  作用: 从堆上分配一块指定类型，指定大小的空间，并且返回空间的首地址！
  注意: 第一个方式中常量是初始化值, 可以缺省。创建数组时，无法指定初始值。

• delete格式:
  delete运算符 释放已经分配的内存空间。
  使用方式: delete 指针变量;
  注意: delete的指针变量，必须是new分配过的指针！

• 例:

  #include   
  #include   
  #include 
  
  using namespace std;
  
  int main() {
         
      //第一种方式
      int* a = new int(4);
  
      //第二种方式
      int* b = new int[10];
      //也可以用malloc
      delete[] b;//也可以用free(b);
      b = (int*)malloc(10 * sizeof(int));
      free(b);
  
      //第三种方式
      int (*c)[4] = new int[3][4];
  
      free(a);
      delete[] c;
  
      return 0;
  }
  

  注意: delete与free可以混搭

• 内存泄漏: (Memory Leak) 指的是程序中已经动态分配的堆内存因为某种原因，未释放或者无法释放，造成系统内存的浪费，导致程序运行速度减慢甚至系统崩溃等严重后果！
  例子:（正常情况，用完就释放)

  #include   
  #include   
  #include 
  #include 
  
  using namespace std;
  
  //正常的用完就释放
  void test() {
         
      int* a = new int[1024]; //每次申请4k
      a[0] = 0;
      delete[] a;
  }
  
  int main() {
         
  
      for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
         
          test();
          Sleep(50); //休眠0.05s
      }
  
      return 0;
  }
  

  打开任务管理器，发现占用内存不会增加。

  异常版本: (用了不释放)

  #include   
  #include   
  #include 
  #include 
  
  using namespace std;
  
  //用完不释放
  void test() {
         
      int* a = new int[1024]; //每次申请4k
      a[0] = 0;
  }
  
  int main() {
         
  
      for (int i = 0; i < 1000000; i++) {
         
          test();
          Sleep(50); //休眠0.05s
      }
  
      return 0;
  }
  

  结果:打开任务管理器，观察。
  

  过一会儿:
  

  可以直观的看到内存的不断增加。

  可以预见，时间变长，循环次数变多会导致怎样的结果！

本节我们介绍了动态内存，下节我们介绍变量的存储类型。