指標和動態分配記憶體 （不定長度數組）------新標準c++程式設計

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背景：

　　數組的長度是定義好的，在整個程式中固定不變。c++不允許定義元素個數不確定的數組。例如：

int n;int a[n];  //這種定義是不允許的

　　但是在實際編程中，往往會出現要處理的資料數量在編程時無法確定的情況。如果總是定義一個儘可能大的數組，又會造成空間浪費。何況，這個“儘可能大”到底應該多大才夠呢？

　　為瞭解決這個問題，c++提供了一種“動態分配記憶體”的機制，使得程式可以在運行期間，根據實際需要，要求作業系統臨時分配一片記憶體空間用於存放資料。這種記憶體配置是在程式運行中進行的，而不是在編譯時間就確定的，因此稱為“動態記憶體分配”。在c++中通過new運算子來實現動態記憶體分配。

使用方法：

　　第一種用法：

P=new T;

　　T是任意類型名，P是類型為T*的指標。這樣的語句會動態分配出一片大小為sizeof(T)位元組的記憶體空間，並且將該記憶體空間的起始地址賦值給P。例如：

int *p;p=new int;*p=5;

　　第二行動態分配了一片4個位元組大小的記憶體空間，而p指向這片空間。通過p可以讀寫該空間。

 

　　第二種用法：

　　用來動態分配一個任意大小的數組：

P=new T[n];

　　T是任意類型名，P是類型為T*的指標，N代表“元素個數”，可以是任何值為正整數的運算式，運算式中可以包含變數、函數調用等。這樣的語句動態分配出N x sizeof(T)個字元的記憶體空間，這片空間的起始地址被賦值給P。例如：

int* pn;int i=5;pn=new int[i*20];pn[0]=20;pn[100]=30;

　　最後一行的編譯時間沒有問題，但運行時會導致數組越界。因為上面動態分配的數組只有100個元素，pn[100]已經不再動態分配的這片記憶體地區之內了。

使用結束後的處理：

　　程式從作業系統動態分配所得的記憶體空間在使用完後應該釋放，交還作業系統，以便作業系統將這片記憶體空間分配給其他程式使用。c++提供delete運算子，用於釋放動態分配的記憶體空間。delete運算子的基本用法如下：

delete 指標;

　　該指標必須指向動態分配的記憶體空間，否則運行時很可能會出錯。例如：

int *p=new int;*p=5;delete p;delete p;        //本句會導致程式出錯

　　上面的第一條delete語句已經正確地釋放了動態分配的4個位元組記憶體空間。第二條delete語句會導致程式出錯，因為p所指向的空間已經釋放，p不再是指向動態分配的記憶體空間的指標了。

　　如果是用new的第二種用法分配的記憶體空間，即動態分配了一個數組，那麼釋放該數組時，應以如下形式使用delete運算子：

delete[]指標;

　　例如：

int *p=new int [20];p[0]=1;delete []p;

　　同樣的，要求被釋放的指標p必須是指向動態分配的記憶體空間的指標，否則會出錯。

 

  注意：

　　　1、如果要求分配的空間太大，作業系統找不到足夠的記憶體來滿足，那麼動態記憶體分配就會失敗。此時程式會拋出異常。

　　　2、如果動態分配了一個數組，但是卻用”delete指標“的方式釋放，沒有用”[]“，則編譯時間沒有問題，運行時也一般不會發生錯誤，但實際上會導致動態分配的數組沒有被完全釋放。

　　　3、用new運算子動態分配的記憶體空間，一定要用delete運算子釋放，確保其後的每一條執行路徑都能釋放它。

　　　4、釋放一個指標，並不會是該指標的值變為NULL。

 

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