C++动态内存分配（堆）

1.堆内存分配 ：

C/C++定义了4个内存区间：

    代码区，全局变量与静态变量区，局部变量区即栈区，动态存储区，即堆（heap）区或自由存储区（free store）。

堆的概念：

通常定义变量（或对象），编译器在编译时都可以根据该变量（或对象）的类型知道所需内存空间的大小，从而系统在适当的时候为他们分配确定的存储空间。这种内存分配称为静态存储分配；

    有些操作对象只在程序运行时才能确定，这样编译时就无法为他们预定存储空间，只能在程序运行时，系统根据运行时的要求进行内存分配，这种方法称为动态存储分配。所有动态存储分配都在堆区中进行。

当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时，必须向系统申请取得堆中的一块所需大小的存贮空间，用于存贮该变量或对象。当不再使用该变量或对象时，也就是它的生命结束时，要显式释放它所占用的存贮空间，这样系统就能对该堆空间进行再次分配，做到重复使用有限的资源。

2.堆内存的分配与释放

堆空间申请、释放的方法：

在C++中，申请和释放堆中分配的存贮空间，分别使用new和delete的两个运算符来完成：  

指针变量名=new 类型名(初始化式)；

         delete 指针名;

例如：1、 int *pi=new int(0);

      它与下列代码序列大体等价：

      2、int ival=0, *pi=&ival;

区别：pi所指向的变量是由库操作符new()分配的，位于程序的堆区中，并且该对象未命名。　　

堆空间申请、释放说明：

⑴.new运算符返回的是一个指向所分配类型变量（对象）的指针。对所创建的变量或对象，都是通过该指针来间接操作的，而且动态创建的对象本身没有名字。

⑵.一般定义变量和对象时要用标识符命名，称命名对象，而动态的称无名对象(请注意与栈区中的临时对象的区别，两者完全不同：生命期不同，操作方法不同，临时变量对程序员是透明的)。

⑶.堆区是不会在分配时做自动初始化的（包括清零），所以必须用初始化式(initializer)来显式初始化。new表达式的操作序列如下：从堆区分配对象，然后用括号中的值初始化该对象。

3.堆空间申请、释放演示：

⑴.用初始化式(initializer)来显式初始化

int *pi=new int(0);

⑵.当pi生命周期结束时，必须释放pi所指向的目标：

         delete pi;

注意这时释放了pi所指的目标的内存空间，也就是撤销了该目标，称动态内存释放（dynamic memory deallocation），但指针pi本身并没有撤销，它自己仍然存在，该指针所占内存空间并未释放。

 

4. 在堆中建立动态一维数组

①申请数组空间：

指针变量名=new 类型名[下标表达式];（可以看做是申请一连串的内存空间而不将其具象化为数组）

注意：“下标表达式”不是常量表达式，即它的值不必在编译时确定，可以在运行时确定。

②释放数组空间：

delete [ ]指向该数组的指针变量名;

注意：方括号非常重要的，如果delete语句中少了方括号，因编译器认为该指针是指向数组第一个元素的，会产生回收不彻底的问题（只回收了第一个元素所占空间），加了方括号后就转化为指向数组的指针，回收整个数组。delete [ ]的方括号中不需要填数组元素数，系统自知。即使写了，编译器也忽略。

＃include <iostream.h>

＃include <string.h>

void main(){

     int n;

     char *pc;

     cout<<"请输入动态数组的元素个数"<<endl;

     cin>>n; //n在运行时确定，可输入17

     pc=new char
; //申请17个字符（可装8个汉字和一个结束符）的内存空间

     strcpy(pc,“堆内存的动态分配”);//

     cout<<pc<<endl;

     delete []pc;//释放pc所指向的n个字符的内存空间

     return ;　}

5. 动态一维数组的说明

①一定注意：delete []pc是将n个字符的空间释放，而用delete pc则只释放了一个字符的空间；

② 如果有一个char *pc1，令pc1=p，同样可用delete [] pc1来释放该空间。尽管C++不对数组作边界检查，但在堆空间分配时，对数组分配空间大小是纪录在案的。

③ 没有初始化式（initializer），不可对数组初始化。

6关于多维数组

b3=new int [1] [20] [30];
b2=new int [30] [20];
删除这两个动态数组可用下式：
delete [] b3;  //删除（释放）三维数组；
delete [] b2;  //删除（释放）二维数组

7 堆对象与构造函数

　通过new建立的对象要调用构造函数，通过deletee删除对象也要调用析构函数。

CGoods *pc;

pc=new CGoods;  //分配堆空间，并构造一个无名

                               //的CGoods对象；

…….

delete pc;  //先析构，然后将内存空间返回给堆；

一定注意：由堆区创建对象数组，只能调用缺省的构造函数，不能调用其他任何构造函数。如果没有缺省的构造函数，则不能创建对象数组。

例子：

class CGoods{

           char Name[21];

           int  Amount;

           float Price;

           float Total value;

public:

  CGoods(){}; //缺省构造函数。因已有其他构造函数，系统不会再自动生成缺省构造，必须显式说明。

  CGoods(char* name,int amount ,float price){

            strcpy(Name,name);

            Amount=amount;

            Price=price;

            Total_value=price*amount;　　}

            ……

}；//类声明结束

//下面注意如何使用：

void main(){

  int n;

  CGoods *pc,*pc1,*pc2;

  pc=new CGoods(“夏利2000”，10，118000);

  //调用三参数构造函数

  pc1=new CGoods();  //调用缺省构造函数

  cout<<’输入商品类数组元素数’<<endl;< div="" style="word-wrap: break-word;">
  cin>>n;
  pc2=new CGoods
;
 //动态建立数组，不能初始化，调用n次缺省构造函数
  ……
  delete pc;
  delete pc1;
  delete []pc2;  }

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