C++ 动态内存分配

有时在执行时需要分配要输入的数据。例如，员工名单在组织中雇佣新员工时增加，在人员离开组织时减少。这称为管理内存。现在，让我们讨论动态内存分配的概念。

内存分配

保留或提供变量的空间称为内存分配。内存分配有两种方式：

• 静态分配或编译时分配 – 静态内存分配意味着为变量提供空间。变量的大小和数据类型是已知的，并且在整个程序中保持不变。
• 动态分配或运行时分配 – 在动态分配中，内存是动态分配的。在这种类型的分配中，变量的确切大小事先不知道。指针在动态内存分配中起到重要作用。

为什么需要动态内存分配？

在程序处于运行状态时，我们可以动态地分配存储空间，但变量不能随意创建。因此，动态内存分配有两个条件 –

• 需要动态内存空间。
• 存储用于访问内存中的变量的地址。

同样，我们也可以对内存中的变量进行释放。

在C++中，内存分为两部分 –

• 栈 – 所有在任何函数内部声明的变量从栈中获取内存。
• 堆 – 它是程序中未使用的内存，通常用于动态内存分配。

使用new运算符进行动态内存分配

为了动态地分配空间，使用new运算符。它表示在自由存储上创建内存分配的请求。如果内存可用，内存将被初始化，并将该空间的地址返回给指针变量。

语法

指针变量 = new 数据类型;

指针变量是指针数据类型。数据类型可以是int，float，string，char等。

示例

int *m = NULL // 最初我们有一个空指针 
m = new int // 请求内存给变量 

也可以将以下语句放在一行中直接声明 –

int *m = new int

初始化内存

我们也可以使用new运算符初始化内存。

例如

int *m = new int(20); 
Float *d = new float(21.01); 

分配内存块

我们也可以使用new运算符分配特定数据类型的内存块（数组）。

例如

int *arr = new int[10]

这里我们为十个整数动态分配了内存，并返回数组的第一个元素的指针。因此，arr[0]是第一个元素，依此类推。

注意

• 创建常规数组和使用new创建块之间的区别是，编译器会自动释放常规数组，而块会动态创建直到程序员手动删除或程序终止。
• 如果堆内存中没有空间，new请求将失败并抛出异常(std::bad_alloc)，除非我们在new运算符中使用nothrow。因此，最佳实践是先检查指针变量。

代码：

int *m = new(nonthrow) int;
if(!m) // check if memory is available 
{
    cout<< "No memory allocated";
}

现在我们已经动态分配了内存。让我们学习如何删除它。

删除操作符

我们使用 delete 操作符在 C++ 中删除已分配的空间。

语法

delete 指针变量名

示例

delete m; // 释放变量 m

delete [] arr; // 释放一块内存

示例演示动态内存分配

// The program will show the use of new and delete
#include 
using namespace std;
int main ()
{
    // Pointer initialization to null
    int* m = NULL;

    // Request memory for the variable
    // using new operator
    m = new(nothrow) int;
    if (!m)
        cout<< "allocation of memory failed\n";
    else
    {
        // Store value at allocated address
        *m=29;
cout<< "Value of m: " << *m <

输出

Value of m: 29
Value of f: 75.25
Value store in block of memory: 1 2 3 4 5