📜  C++内存管理

📅  最后修改于: 2020-10-16 06:47:44             🧑  作者: Mango

什么是内存管理?

内存管理是管理计算机内存,为程序分配内存空间以提高整体系统性能的过程。

为什么需要内存管理?

众所周知,数组存储同类数据,因此大多数时候,内存是在声明时分配给数组的。有时,直到运行时才确定确切的内存时,才会出现这种情况。为了避免这种情况,我们声明了一个最大大小的数组,但是会占用一些内存。为了避免浪费内存,我们使用new运算符在运行时动态分配内存。

内存管理操作员

在C语言中,我们使用malloc()或calloc()函数在运行时动态分配内存,而free()函数用于取消动态分配的内存。 C++也支持这些功能,但是C++还定义了诸如new和Delete这样的一元运算运算符来执行相同的任务,即分配和释放内存。

新运算符

使用new运算符创建对象,而使用delete运算符删除对象。当使用new运算符创建对象时,该对象将一直存在,直到我们显式使用delete运算符删除该对象为止。因此,可以说对象的生存期与程序的块结构无关。

句法

pointer_variable = new data-type

上面的语法用于使用new运算符创建对象。在以上语法中,“ pointer_variable”是指针变量的名称,“ new”是运算符,“ data-type”定义数据的类型。

范例1:

int *p;
p = new int;

在上面的示例中,“ p”是int类型的指针。

范例2:

float *q; 
q = new float;

在上面的示例中,“ q”是float类型的指针。

在上述情况下,指针的声明及其分配是分别完成的。我们还可以将这两个语句组合如下:

int *p = new int;
float *q =   new float;

为新创建的对象分配值

为新创建的对象分配值的两种方法:

  • 我们可以简单地使用赋值运算符将值赋给新创建的对象。在上述情况下,我们分别创建了int和float类型的两个指针’p’和’q’。现在,我们按以下方式分配值:
*p = 45;
*q = 9.8;

我们将45分配给新创建的int对象,将9.8分配给新创建的float对象。

  • 我们还可以使用new运算符分配值,具体操作如下:
pointer_variable = new data-type(value);

让我们看一些例子。

int *p = new int(45);
float *p = new float(9.8);

如何创建一维数组

我们知道,new运算符用于为任何数据类型甚至用户定义的数据类型(例如数组,结构,联合等)创建内存空间,因此创建一维数组的语法如下:

pointer-variable = new data-type[size];

例子:

int *a1 = new int[8];

在上面的语句中,我们创建了一个int类型的数组,其大小等于8,其中p [0]表示第一个元素,p [1]表示第一个元素,依此类推。

删除运算符

如果不再需要内存,则需要重新分配内存,以便可以将内存用于其他用途。这可以通过使用delete运算符,如下所示:

delete pointer_variable; 

在上面的语句中,“ delete”是用于删除现有对象的运算符,“ pointer_variable”是指针变量的名称。

在前一种情况下,我们使用new运算符创建了两个指针’p’和’q’,并且可以使用以下语句删除它们:

delete p;
delete q;

也可以使用以下语法从内存空间中删除动态分配的数组:

delete [size] pointer_variable; 

在上面的语句中,我们需要指定大小,该大小定义了需要释放的元素数。这种语法的缺点是我们需要记住数组的大小。但是,在最新版本的C++中,我们不需要提及大小,如下所示:

delete [ ] pointer_variable; 

让我们通过一个简单的例子来理解:

#include 
using namespace std
int main()
{
int size;  // variable declaration
int *arr = new int[size];   // creating an array 
cout<<"Enter the size of the array : ";   
std::cin >> size;    // 
cout<<"\nEnter the element : ";
for(int i=0;i>arr[i];
}
cout<<"\nThe elements that you have entered are :";
for(int i=0;i

在上面的代码中,我们使用new运算符创建了一个数组。上面的程序将在运行时接受用户输入的数组大小。程序完成所有操作后,将使用语句delete arr删除对象。

输出量

新运算符的优势

以下是新运算符对于malloc()函数的优点:

  • 它不使用sizeof()运算符,因为它会自动计算数据对象的大小。
  • 它会自动返回正确的数据类型指针,因此不需要使用类型转换。
  • 像其他运算符一样,new和delete运算符也可以重载。
  • 它还允许您在创建对象的存储空间时初始化数据对象。