尽管现代机器的内存容量越来越大,但是自由存储区总有可能被耗尽。如果程序用完了所有可用的内存,new 表达式就有可能失败。如果 new 表达式无法获取需要的内存空间,系统将抛出名为 bad_alloc 的异常。我们将在第 6.13 节介绍如何抛出异常。
动态创建的对象用完后,程序员必须显式地将该对象占用的内存返回给自由存储区。C++ 提供了 delete 表达式释放指针所指向的地址空间。
delete pi;
frees the memory associated with the int object addressed by pi.
该命令释放 pi 指向的 int 型对象所占用的内存空间。
如果指针指向不是用 new 分配的内存地址,则在该指针上使用 delete 是不合法的。 |
C++ 没有明确定义如何释放指向不是用 new 分配的内存地址的指针。下面提供了一些安全的和不安全的 delete expressions 表达式。
int i; int *pi = &i; string str = "dwarves"; double *pd = new double(33); delete str; // error: str is not a dynamic object delete pi; // error: pi refers to a local delete pd; // ok
值得注意的是:编译器可能会拒绝编译 str 的 delete 语句。编译器知道 str 并不是一个指针,因此会在编译时就能检查出这个错误。第二个错误则比较隐蔽:通常来说,编译器不能断定一个指针指向什么类型的对象,因此尽管这个语句是错误的,但在大部分编译器上仍能通过。
如果指针的值为 0,则在其上做 delete 操作是合法的,但这样做没有任何意义:
int *ip = 0;
delete ip; // ok: always ok to delete a pointer that is equal to 0
C++ 保证:删除 0 值的指针是安全的。
执行语句
delete p;
后,p 变成没有定义。在很多机器上,尽管 p 没有定义,但仍然存放了它之前所指向对象的地址,然而 p 所指向的内存已经被释放,因此 p 不再有效。
删除指针后,该指针变成悬垂指针。悬垂指针指向曾经存放对象的内存,但该对象已经不再存在了。悬垂指针往往导致程序错误,而且很难检测出来。
一旦删除了指针所指向的对象,立即将指针置为 0,这样就非常清楚地表明指针不再指向任何对象。 |
C++ 允许动态创建 const 对象:
// allocate and initialize a const object const int *pci = new const int(1024);
与其他常量一样,动态创建的 const 对象必须在创建时初始化,并且一经初始化,其值就不能再修改。上述 new 表达式返回指向 int 型 const 对象的指针。与其他 const 对象的地址一样,由于 new 返回的地址上存放的是 const 对象,因此该地址只能赋给指向 const 的指针。
对于类类型的 const 动态对象,如果该类提供了默认的构造函数,则此对象可隐式初始化:
// allocate default initialized const empty string const string *pcs = new const string;
new 表达式没有显式初始化 pcs 所指向的对象,而是隐式地将 pcs 所指向的对象初始化为空的 string 对象。内置类型对象或未提供默认构造函数的类类型对象必须显式初始化。
警告:动态内存的管理容易出错
下面三种常见的程序错误都与动态内存分配相关:
操纵动态分配的内存时,很容易发生上述错误,但这些错误却难以跟踪和修正。 |
尽管程序员不能改变 const 对象的值,但可撤销对象本身。如同其他动态对象一样, const 动态对象也是使用删除指针来释放的:
delete pci; // ok: deletes a const object
即使 delete 表达式的操作数是指向 int 型 const 对象的指针,该语句同样有效地回收 pci 所指向的内容。