动态内存分配
C++ 中的动态内存分配
- C++ 通过 new 关键字进行动态内存申请
- C++ 中的动态内存申请是基于类型的
- delete 关键字用于内存释放
变量申请:
Type* pointer = new Type; // 堆空间中单个内存单元申请
// ...
delete pointer // 释放 pointer 所指向的单个内存单元
数组申请:
Type* pointer = new Type[N]; // 堆空间中连续 N 个内存单元申请
// ...
delete pointer[]; // 释放 pointer 所指向的连续内存单元
示例分析:C++ 中的动态内存分配
#include <stdio.h>
int main()
{
int* p = new int;
*p = 5;
*p = *p + 10;
printf("p = %p\n", p);
printf("*p = %d\n", *p);
delete p;
p = new int[10];
for(int i=0; i<10; i++)
{
p[i] = i + 1;
printf("p[%d] = %d\n",i , p[i]);
}
delete[] p;
return 0;
}
输出:
p = 0x99dc008
*p = 15
p[0] = 1
p[1] = 2
p[2] = 3
p[3] = 4
p[4] = 5
p[5] = 6
p[6] = 7
p[7] = 8
p[8] = 9
p[9] = 10
分析:
问: p = new int[10]; p 指向的内存空间是 4 * 10 = 40 字节吗?
答: p所指向的内存空间至少占用 40 字节。C++ 天生兼容 C 语言的方式,因此在动态内存申请时,无法保证请求与实际获得大小一致。
问: p = new int[10]; delete p; 发生了什么?
答: 造成内存泄漏。p 指向了堆空间中的一片内存单元, delepe p; 将只释放 p 所指向的第一个内存单元,其余内存单元将泄漏。
new 关键字与malloc函数区别
- new 关键字是 C++ 的一部分
- malloc 是由 C 库提供的函数
- new 以具体类型为单位进行内存分配
- malloc 以字节为单位进行内存分配
- new 在申请单个类型变量时可进行初始化
- malloc 不具备内存初始化的特性
calloc 不是真正的初始化,是在申请内存成功之后,将其全部设置为 0.
- new 关键字的初始化
int* pi = new int(1);
float* pf = new float(2.0f);
char* pc = new char('c');
编程实验: 初始化动态内存
#include <stdio.h>
int main()
{
int* pi = new int(1);
float* pf = new float(2.0f);
char* pc = new char('c');
printf("*pi = %d\n", *pi);
printf("*pf = %f\n", *pf);
printf("*pc = %c\n", *pc);
delete pi;
delete pf;
delete pc;
return 0;
}
输出:
*pi = 1
*pf = 2.000000
*pc = c
C++ 中的命名空间
在 C 语言中只有一个全局作用域
- C 语言中所有的全局标识符共享同一个作用域
- 标识符之间可能产生冲突(尤其在协作开发时)
C++ 中提出了命名空间的概念
- 命名空间将全局作用域分成不同的部分
- 不同命名空间中的标识符可以同名而不会发生冲突
- 命名空间可以互相嵌套
- 全局作用域也叫做默认命名空间
- C++ 命名空间的定义
namespace Name
{
namespace Internal
{
/* ... */
}
/* ... */
}
C++ 命名空间的使用:
- 使用整个命名空间:
using namespace name;
- 使用命名空间的变量:
using name::variable
- 使用默认命名空间中的变量:
::variable
示例分析: 命名空间的使用
#include <stdio.h>
namespace First
{
int i = 0;
}
namespace Second
{
int i = 1;
namespace Internal
{
struct P
{
int x;
int y;
};
}
}
int main()
{
using namespace First;
using Second::Internal::P;
printf("First::i = %d\n", i);
printf("Second::i = %d\n", Second::i);
P p = {2, 3};
printf("p.x = %d\n", p.x);
printf("p.y = %d\n", p.y);
return 0;
}
输出:
First::i = 0
Second::i = 1
p.x = 2
p.y = 3
小结
- C++ 中内置了动态内存分配的专用关键字
- C++ 中的动态内存分配可以同时进行初始化
- C++ 中的动态内存分配时基于类型进行的
- C++ 中命名空间概念用于解决名称冲突问题
以上内容参考狄泰软件学院系列课程,请大家保护原创!
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