[C++知识库]12.1new和delete直接管理动态内存

new和delete

c++定义了两个运算符来分配和释放动态内存。new来分配内存，delete来释放内存。

1.new分配内存

①动态内存的分配和初始化

动态分配的内存是无名的，返回一个指向这块内存的指针。 动态内存初始化的方式有三种：

• 默认初始化: 内置类型按内置类型初始化规则初始化，在所有块之外初始化为0，在任何块之内则是未定义的；自定义的类型采用其默认构造函数初始化。
• 直接初始化： 动态开辟的对象会初始化，建议采用这种初始化方式
• 列表初始化： 对vector、数组这种适合使用列表初始化

int *p1=new int;                 //默认初始化，p1指向一个未定义的int对象
int *p2=new int(10);             //直接初始化，p2指向一个值为10的int对象
vector<int> *p3=new int{1,2,3,4};//列表初始化

②动态分配的const对象

类似其他任何const对象，对内置类型，一个动态分配的const的对象必须进行初始化。对于一个定义了默认构造函数的自定义类型，可以隐式初始化。动态分配的const对象必须初始化，返回一个指向常量的指针。

const int *p=new const int(10);   //分配并初始化一个const int
const string *ps=new const string;//分配并默认初始化一个空的string类型

2.delete释放内存

①释放动态内存

堆区分配的内存，如果我们不手动释放，就会一直占着内存，造成内存泄漏，因此，在动态内存使用完毕后，我们需要用delete手动释放堆区的内存。

如：

int *p=new int(10);      //开辟内存
delete p;                //释放内存

②指针值和delete

delete只能释放指向动态分配的内存，或者一个空指针。释放不是new分配的内存，或者将相同的指针值释放多次，其行为都是未定义的：

int i,*p1=&i;
int *p2=nullptr;
int *p3=new int(10);
int *p4=p3;
delete p1;              //错误：不能释放不是new分配的内存
delete p2;              //正确：可以释放空指针
delete p3;              //正确
delete p4;              //错误：p3已经释放了这块内存，不能重复释放

③delete之后重置指针值

new返回的指针p本身就是个对象，delete p之后，p指向的动态内存空间会被释放，但是p仍然存在，变成了一个野指针（无效指针），对象p在离开块之后会被自动销毁。

我们我们delete之后要保留指针，可以在delete之后将其指向nullptr，但可能有多个指针指向相同的内存，这种方法只对这个指针有效，其他指向动态内存的指针还是野指针。

int main(){
 //main作用域
    int *p1=new int(10);
    int *p2=p1;
    delete p1;
    p1=nullptr;
    //释放掉p1指向的动态内存后，p1指向nullptr有效，但p2还是野指针。
    return 0；
}//离开main作用域，p1,p2被销毁

3.使用new和delete常见问题

使用new和delete管理动态内存非常容易发生错误，能用智能指针就不要使用new和delete来管理内存。

下面来介绍new和delete管理动态内存常见的三个问题：

• 忘记delete内存。忘记释放动态内存，会导致“内存泄漏”，这种内存永远不可能被归还给堆区了。如果堆区空间被使用完将不能开辟新的动态内存，造成 “内存耗尽。”
• 使用已经释放掉的对象。 通过在释放内存后，指针变成野指针，使用野指针会造成错误。
• 同一块内存被释放多次。 如果有两个指针指向同一块动态内存，先后释放这两个指针，自由空间可能被破坏。