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C++ 使用new與delete需注意的原則

 更新時(shí)間：2020年08月11日 11:56:51   作者：Dabelv  
這篇文章主要介紹了C++ 使用new與delete需注意的原則，幫助大家更好的理解和學(xué)習(xí)c++，感興趣的朋友可以了解下

C++的動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理是通過(guò)new和delete兩個(gè)操作來(lái)完成的，即用new來(lái)申請(qǐng)空間，用delete來(lái)釋放空間。在使用new和delete時(shí)，注意以下原則。

1.new與delete需一一對(duì)應(yīng)

用new操作申請(qǐng)空間，如果申請(qǐng)成功，必須在以后的某個(gè)時(shí)刻用delete釋放該空間，既不能忘記釋放，也不能多次釋放。前者會(huì)引起內(nèi)存泄露，后者會(huì)引起運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。如下面的程序。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int *p;
	p=new int(3);
	if(p)
	{
		delete p;
	}
	delete p;
	return 0;
}

以上程序?qū)χ羔榩所指向的空間進(jìn)行兩次釋放，這種內(nèi)存錯(cuò)誤對(duì)C++程序危害極大，也是很多人對(duì)C++忘而卻步的原因。多次釋放同一塊內(nèi)存空間，并不一定立即引起程序運(yùn)行錯(cuò)誤，也不一定會(huì)導(dǎo)致程序運(yùn)行的崩潰，這跟具體的編譯器實(shí)現(xiàn)有關(guān)。但是，多次釋放同一塊內(nèi)存空間絕對(duì)是一個(gè)編程錯(cuò)誤，這個(gè)編程錯(cuò)誤可能會(huì)在其后的某個(gè)時(shí)刻導(dǎo)致其他的邏輯錯(cuò)誤的發(fā)生，從而給程序的調(diào)試和糾錯(cuò)帶來(lái)困難。考察如下程序。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int *p,*q,*one;
	one=new int;
	if(one)
	{
		cout<<one<<endl;
	}
	delete one;
	p=new int(3);
	if(p)
	{
		cout<<p<<endl;
	}
	delete one;//假設(shè)這句語(yǔ)句是程序員不小心加上的
	q=new int(5);
	if(q)
	{
		cout<<q<<endl;
	}
	cout<<(*p)+(*q)<<endl;
	delete p;
	delete q;
}

程序通過(guò)編譯，運(yùn)行結(jié)果如下：

003289A0
003289A0
003289A0
10

程序運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生中斷。從程序的輸出可以看出，在將指針one所指向的空間釋放后，為指針p申請(qǐng)的空間就是原來(lái)one所指向的空間。由于不小心在為p分配空間之后再次使用了delete one，導(dǎo)致q申請(qǐng)到的空間就是原來(lái)p所申請(qǐng)的空間，這樣賦給*q的值就改寫(xiě)了原來(lái)p所指向的單元的值，導(dǎo)致最后輸出結(jié)果為10。由此可知，多次釋放同一塊內(nèi)存空間，即使不導(dǎo)致程序運(yùn)行中斷，也會(huì)破壞環(huán)境，使指針與所對(duì)應(yīng)的空間的隸屬關(guān)系出現(xiàn)混亂，從而導(dǎo)致邏輯錯(cuò)誤。在大型程序設(shè)計(jì)中，這種邏輯錯(cuò)誤的查找會(huì)變得十分費(fèi)時(shí)費(fèi)力。

**注意：**當(dāng)指針p的值為NULL時(shí)，多次使用delete p并不會(huì)帶來(lái)麻煩，因?yàn)獒尫趴罩羔樀目臻g實(shí)際上不會(huì)導(dǎo)致任何操作。所以，將“不用”的指針設(shè)置為NULL是一個(gè)好的編程習(xí)慣。

2.new[]與delete[]需一一對(duì)應(yīng)

在申請(qǐng)對(duì)象數(shù)組時(shí)，需要使用new[]運(yùn)算符，與之對(duì)應(yīng)，釋放對(duì)象數(shù)組時(shí)，需要使用delete[]運(yùn)算符。這一點(diǎn)與C語(yǔ)言有所區(qū)別，C中無(wú)論申請(qǐng)單個(gè)還是多個(gè)對(duì)象，均使用malloc()/free()函數(shù)。首先看一下delete與delete[]運(yùn)算符的區(qū)別。

class Test 
{
public:
	Test() { cout<<"ctor"<<endl; }
	~Test() { cout << "dtor" << endl; }
};

//segment1
Test* pArray1 = new Test[3];
delete pArray1;

//segment2
Test* pArray2 = new Test[3];
delete[] pArray2;

其中代碼片段segment1運(yùn)行結(jié)果如下：

ctor
ctor
ctor
dtor

segment2運(yùn)行結(jié)果如下：

ctor
ctor
ctor
dtor
dtor
dtor

可以看出，delete與delete[]區(qū)別在于釋放對(duì)象數(shù)組時(shí)，delete只調(diào)用了一次析構(gòu)函數(shù)，delete[]調(diào)用了三次析構(gòu)函數(shù)，完成了對(duì)象數(shù)組的釋放。實(shí)際上，在使用new和new[]申請(qǐng)內(nèi)存空間時(shí)，會(huì)申請(qǐng)一段額外的內(nèi)存來(lái)保存用戶申請(qǐng)的內(nèi)存空間大小，元素個(gè)數(shù)等信息。當(dāng)使用delete[]釋放內(nèi)存空間時(shí)，會(huì)逐個(gè)調(diào)用對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)并完成最終的內(nèi)存空間的釋放。使用delete釋放對(duì)象數(shù)組時(shí)，則只會(huì)調(diào)用單個(gè)對(duì)象的析構(gòu)函數(shù)，造成內(nèi)存泄漏。符號(hào)[]告訴編譯器，在delete一塊內(nèi)存時(shí)，先去獲取內(nèi)存保存的元素個(gè)數(shù)，然后一一清理。所以使用delete釋放new[]申請(qǐng)的內(nèi)存空間和使用delete[]釋放new申請(qǐng)的內(nèi)存空間都錯(cuò)誤的做法。

具體使用時(shí)，需要注意以下兩點(diǎn)：

 （1）對(duì)于內(nèi)置數(shù)據(jù)類(lèi)型，因?yàn)闆](méi)有構(gòu)造和析構(gòu)函數(shù)，所以使用delete和delete[]的效果是一樣的。比如：

int* pDArr=new int[3];
//processing code
delete pDArr;	//等同于delete[] pDArr

對(duì)于內(nèi)置數(shù)據(jù)類(lèi)型，雖然可以使用delete完成對(duì)象數(shù)組內(nèi)存空間的釋放，但是為了保證代碼的可讀性，建議使用delete[]來(lái)完成。所以，new[]與delete[]使用時(shí)應(yīng)一一對(duì)應(yīng)。

（2）對(duì)于經(jīng)常使用typedef的程序員來(lái)說(shuō)，很容易new[]與delete的混用，例如有如下操作：

typedef int Height[NUM]；
int* pHeight=new Height;

這個(gè)情況應(yīng)該使用delete還是delete[]呢？答案如下：

delete	pHeight;		//wrong，但容易錯(cuò)誤地使用delete
delete[] pHeight;	//right

為了避免出現(xiàn)上面的錯(cuò)誤，建議不要對(duì)數(shù)組使用typedef，或者采用STL中的vector代替數(shù)組。

3.構(gòu)造函數(shù)中的new/new[]與析構(gòu)函數(shù)的中delete/delete[]需一一對(duì)應(yīng)

當(dāng)類(lèi)的成員中有指針變量時(shí)，在構(gòu)造函數(shù)中用new申請(qǐng)空間并且在析構(gòu)函數(shù)中用delete釋放空間是一種“標(biāo)準(zhǔn)的”、安全的做法。例如下面的程序。

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
	char* name;
public:
	Student()
	{
		cout<<"Default constructor"<<endl;
	}
	Student(char*);
	~Student();
};

Student::Student(char*s)
{
	//Student();//此句運(yùn)行時(shí)報(bào)錯(cuò)，構(gòu)造函數(shù)不能調(diào)用其他構(gòu)造函數(shù)
	cout<<"In constructor,allocating space"<<endl;
	name=new char[strlen(s)+1];
	strcpy(name,s);
	cout<<"name:"<<name<<endl;
}

Student::~Student()
{
	cout<<"In destructor, free space"<<endl;
	delete name;
}

int main()
{
	Student s1("張三");
}

程序運(yùn)行輸出：

In constructor,allocating space
name:張三
In destructor, free space

由于任何一個(gè)對(duì)象，其構(gòu)造函數(shù)只調(diào)用一次，其析構(gòu)函數(shù)也只調(diào)用一次，這樣就能保證運(yùn)行時(shí)new和delete操作是一一對(duì)應(yīng)的，也就保證了內(nèi)存管理的安全性。

在C++中，一個(gè)構(gòu)造函數(shù)不能調(diào)用本類(lèi)的另一個(gè)構(gòu)造函數(shù)，其原因就是為了防止構(gòu)造函數(shù)的相互調(diào)用打破了內(nèi)存申請(qǐng)與釋放之間的這種對(duì)應(yīng)關(guān)系。

以上就是C++ 使用new與delete需注意的原則的詳細(xì)內(nèi)容，更多關(guān)于C++ new與delete的資料請(qǐng)關(guān)注腳本之家其它相關(guān)文章！

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