C++中使用new和delete动态地分配和释放内存

C++中使用new和delete动态地分配和释放内存

如果在程序中使用下面这样的数组声明：

int myNums[100]; // a static array of 100 integers

程序将存在两个问题。
1．这限制了程序的容量，无法存储 100 个以上的数字。
2．如果只需存储 1 个数字，却为 100 个数字预留存储空间，这将降低系统的性能。
导致这些问题的原因是，数组的内存分配是静态和固定的。
要编写根据用户需要使用内存资源的应用程序，需要使用动态内存分配。这让您能够根据需要分配更多内存，并释放多余的内存。为帮助您更好地管理应用程序占用的内存， C++提供了两个运算符——new 和 delete。指针是包含内存地址的变量，在高效地动态分配内存方面扮演了重要角色。

您使用 new 来分配新的内存块。通常情况下，如果成功， new 将返回指向一个指针，指向分配的内存，否则将引发异常。使用 new 时，需要指定要为哪种数据类型分配内存：

Type* Pointer = new Type; // request memory for one element

需要为多个元素分配内存时，还可指定要为多少个元素分配内存：

Type* Pointer = new Type[numElements]; // request memory for numElements

因此，如果需要给整型分配内存，可使用如下语法：

int* pointToAnInt = new int; // get a pointer to an integer
int* pointToNums = new int[10]; // pointer to a block of 10 integers

new 表示请求分配内存，并不能保证分配请求总能得到满足，因为这取决于系统的状态以及内存资源的可用性。
使用 new 分配的内存最终都需使用对应的 delete 进行释放：

Type* Pointer = new Type; // allocate memory
delete Pointer; // release memory allocated above

这种规则也适用于为多个元素分配的内存：

Type* Pointer = new Type[numElements]; // allocate a block
delete[] Pointer; // release block allocated above

注意：

对于使用 new[…]分配的内存块，需要使用 delete[] 来释放；对于使用 new 为单个元素分配的内存，需要使用 delete 来释放。

不再使用分配的内存后，如果不释放它们，这些内存仍被预留并分配给您的应用程序。这将减少可供其他应用程序使用的系统内存量，甚至降低您的应用程序的执行速度。这被称为内存泄露，应不惜一切代价避免这种情况发生。

以下示例程序演示了如何动态地分配和释放内存：

#include 
using namespace std;

int main()
{
    // Request for memory space for an int
    int* pointsToAnAge = new int;

    // Use the allocated memory to store a number
    cout << "Enter your dog's age: ";
    cin >> *pointsToAnAge;

    // use indirection operator* to access value 
    cout << "Age " << *pointsToAnAge << " is stored at 0x" << hex << pointsToAnAge << endl;

    delete pointsToAnAge; // release dynamically allocated memory

    return 0;
}

输出：

Enter your dog's age: 9
Age 9 is stored at 0x00338120

第 6 行运算符 new 请求为一个整型分配内存，而您打算使用它来存储用户输入的小狗年龄。 New 返回一个指针，因此将其赋给了一个指针变量。第 10 行使用 cin 和解除引用运算符（ *）将用户输入的年龄存储在新分配的内存中。第 13 行使用解除引用运算符（ *）显示存储的值，还显示了内存的地址。在第 13 行， pointsToAnAge 包含的地址与第 6 行的 new 返回的地址相同，这个地址始终未变。

警告：

不能将运算符 delete 用于任何包含地址的指针，而只能用于 new 返回的且未使用 delete释放的指针。
因此，示例程序所示的指针虽然包含有效地址，但不应使用 delete 来释放它们，因为这些地址并不是由 new 返回的。