在之前我們所寫過的程序中,所必需的內(nèi)存空間的大小都是在程序執(zhí)行之前就已經(jīng)確定了。但如果我們需要內(nèi)存大小為一個變量,其數(shù)值只有在程序運行時 (runtime)才能確定,例如有些情況下我們需要根據(jù)用戶輸入來決定必需的內(nèi)存空間,那么該怎么辦呢?
答案是動態(tài)內(nèi)存分配(dynamic memory),為此C++ 集成了操作符new 和delete。
1. new 和new [] 操作符
動態(tài)內(nèi)存分配用操作符 new 。new 后面跟一個數(shù)據(jù)類型,如果要求的元素多于一個,需要加上 [],元素數(shù)量放在 [] 中。它返回一個指向內(nèi)存塊開始位置的指針。語法是:
pointer = new type
pointer = new type [number_of_elements]
第一個表達式為數(shù)據(jù)類型為 ‘type’ 的一個元素分配內(nèi)存地址。第二個表達式為數(shù)據(jù)類型為 ‘type’ 的一組元素分配一塊內(nèi)存,其中 number_of_elements 是整數(shù)型,表示元素的個數(shù)。例如:
int* foo;
foo = new int[5];
在這個例子里,操作系統(tǒng)分配了可存儲5個整型int元素的內(nèi)存空間,返回指向這塊空間開始位置的指針并將它賦給foo。因此,現(xiàn)在foo 指向一塊可存儲5個整型元素的合法的內(nèi)存空間,如下圖所示。
這里,foo 是一個指針,foo指向的第一個元素可以通過語句 foo[0] 或 *foo 得到,兩者是等價的。第二個元素可以通過語句 foo[1] 或 *(foo+1) 得到,一次類推......
那么剛才所作的給指針分配內(nèi)存空間與定義一個普通的數(shù)組有什么不同呢?最重要的不同是,一個普通數(shù)組的長度必須是一個常量,這就將它的大小在程序執(zhí)行之前就被決定了。而采用動態(tài)內(nèi)存分配時,數(shù)組的長度可以常量或變量,其值可以在程序執(zhí)行過程中再確定
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動態(tài)內(nèi)存分配通常由操作系統(tǒng)控制,在多任務(wù)的環(huán)境中,它可以被多個應用(applications)共享,因此內(nèi)存有可能被用光。如果這種情況發(fā)生,操作系統(tǒng)將不能在遇到操作符new 時分配所需的內(nèi)存,一個空值指針(null pointer)將被返回。
C++ 提供兩種標準機制來檢查內(nèi)存是否分配成功:
(1)處理異常。
這種方法,當內(nèi)存分配失敗時,會拋出一個 bad_alloc 類型的異常。然后程序被終止。
這個方法是默認使用 new 時具有的異常方法,也就是:
foo = new int[5];
(2)使用 nothrow 。
當內(nèi)存分配失敗時,它不拋出異常 或 終止程序,而是被 new 返回一個空值指針,程序照常執(zhí)行。
nothrow 是一個在頭文件 中被聲明的特殊對象,作為 new 的參數(shù):
foo = new (nothrow) int[5];
當分配內(nèi)存時,可以檢查 foo 的值,若是 空值指針 null pointer 則是分配失敗:
int* foo;
foo = new (nothrow)int[5];
if (foo == nullptr){//采取的措施}
2. delete 和delete[] 操作符
大部分情況下,動態(tài)分配的內(nèi)存只在程序運行的具體的階段內(nèi)才有用,一旦它不再被需要,就要被釋放掉,以便后面的內(nèi)存分配能夠使用。這就用到了delete 操作符。語法:
delete pointer;
delete []pointer;
第一種表達形式用來刪除給單個元素分配的內(nèi)存,第二種表達形式用來刪除多元素(數(shù)組)的內(nèi)存分配。在多數(shù)編譯器中兩種表達式等價,使用沒有區(qū)別, 雖然它們實際上是兩種不同的操作,需要考慮操作符重載overloading.
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#include
#include //不寫vs2010不會報錯
using namespace std;
int main{
int i ,n;
int* p;
cout<<"How many numbers would you like to type ? "
cin>>i;
p = new (nothrow)int [i]; //根據(jù)用戶輸入動態(tài)分配內(nèi)存
if (p == nullptr) //檢查內(nèi)存是否分配成功
{cout<<"Error: member could not be allocatec!"}
else
{
for(n = 0; n < i; n++)
{
cout<<"Enter number :";
cin>>p[n];
}
cout<<"You have entered :"
for(n = 0; n < i; n++)
{
cout<
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