C++中的内存分配

绝地灬酷狼 2022-07-11 07:46 240阅读 0赞

在C++中，内存分配会和C有所不同吗？  
\[toc\]

## 1. C中的内存分配 ##

对于malloc，和free函数  
我想大家应该都再熟悉不过了

（可是今天我写推送的时候  
突然发现自己连这个都忘记了）  
![这里写图片描述][SouthEast]  
malloc，接受一个size\_t类型的数字作为参数  
然后就返回一个指向具有这么多字节的内存块的指针  
free，就是直接free一个指针

## 2. 申请一个字节 ##

下面我先以申请一个字节的内存空间并初始化为例  
讲讲new和delete的用法  
C中

#include <stdlib.h>
    int main()
    {
        char * c =(char *)malloc(1);
        *c = '2';
        free(c);
    }

C++中

int main()
    {
        char * c = new char('2');
        delete c;
    }

#### 区别1，头文件 ####

在C中，malloc和free都是包含在stdlibh头文件中  
需要另外include  
而C++中，new和delete却什么都不用包含

> 实际上，new和delete，和sizeof有点像  
> sizeof不是函数，它是一个运算符  
> new和delete也是一个运算符  
> 甚至，我们还可以自己重新定义new运算符  
> （也就是重载运算符）

#### 区别2，初始化 ####

C中  
malloc只充当分配空间的角色  
C++中  
new 分配空间  
`char * c = new char`  
就是说，new一块char大小的内存块  
将指向它的指针赋给c  
同时  
new不仅可以分配空间，还可以顺便初始化  
`char * c = new char('2');`

#### 区别三，括号 ####

new和delete都是不用加括号的  
（sizeof也是）  
当然加了也不会错  
再复习一遍new的语法

int main()
    {
        char * c = new char('2');
        delete c;
    }

等下来点更高级的

## 分配一大块内存 ##

这里一大块内存的意思创建一个数组  
下面是创建一个具有10个int类型的数字的数组  
C中

#include <stdlib.h>
    int main(){
     int * p =(int *)malloc(sizeof(int) * 10);
     free(p);
     }

C++中

int main(){
        int * p = new int[10];
        delete [] p;
    }

语法上其实没什么大问题，我感觉挺简单的

#### 问题1：可以初始化吗？ ####

> 对数组而言，new没有类似于之前那样的用括号初始化的语法

但是**c++11新标准**给出了一种很棒的初始化语法

int a[10] = {
       1,2,3,4,5,6,7,8,9,0}；
    int a[10] {
       1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    //可以不用等号
    int a[10] {
       0};
    //自动把所有元素都设为0
    int a[10] {};
    //也是把所有元素都设为0
    int a[10] {
       2,3};
    //在初始化不完全的情况下
    //未初始化的都会变成0；
    int b {
       2}；
    //初始化一个数也是一样的语法
    //注意：这种语法只能在初始化时用

由此，我们可以这样用new

int * p = new int[10] {
       1,2,3,4,5,6,7,8,9,0};
    //会自动把新创建的数组初始化

[这里有更详细的关于初始化的内容][Link 1]

#### 问题2：关于delete的使用 ####

我可以这样吗？

int * p = int[10];
    delete p;

## 不行！ ##

> new和delete搭配  
> new \[\] 和 delete \[\] 搭配  
> 原因是这是两个完全不同的运算符  
> 会涉及完全不同的处理方式  
> [原理点这里][Link 2]

#### 问题3：可以delete一个空指针？ ####

在C中，当我们free一个空指针的时候

int * p = NULL;
    free(p);

会runtime error！！

而在C++中，当我们delete一个空指针时  
是不会报错的！！！

## 一些比较高级的东西 ##

有人可能会说malloc和free也挺好用的  
就不想用new和delete了  
然而  
然而![这里写图片描述][SouthEast 1]  
new和delete并没有你想的那么简单  
相信我  
在学习了类之后  
你会无法拒绝类的使用

> 具体原因嘛  
> 是因为delete在delete类对象的时候  
> 还能够调用类对象中的析构函数  
> 然后释放类对象成员及指针成员指向的内存空间  
> 而new的初始化语句  
> 还能够顺便调用类的构造函数  
> saf@\#\*……&3jl21@3  
> （此处省略一千万字）

## 注意了 ##

如果说要用new初始化字符串的话  
只能够这样

char * p  = new char[6]{
       'H','e','l','l','o'};

或者

char * p  = new char[6];
    strcpy(p,"Hello");

不可以new完之后  
`p = "Hello";`  
因为`“hello”`实际上是一个指向字符串常量的指针  
当直接赋值的时候就会丢失指向原先new的空间的的指针

## 再注意了 ##

*  不要使用delete来释放不是new分配的内存
 *  不要使用delete释放同一个内存块两次
 *  如果使用new\[\]为数组分配内存，则应使用delete\[\]来释放
 *  如果使用new为一个实体分配内存，则应使用delete（没有方括号）来释放
 *  对空指针使用delete是安全的

[SouthEast]: /images/20220711/17171071c9874f089ce406697fbbeeed.png
[Link 1]: http://blog.sina.com.cn/s/blog_4a632b4d0101d25r.html
[Link 2]: http://blog.csdn.net/hazir/article/details/21413833
[SouthEast 1]: /images/20220711/091baf87cc5f413c8a3a4f6f936ff5f5.png