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C++動態(tài)分配和撤銷內(nèi)存以及結(jié)構(gòu)體類型作為函數(shù)參數(shù)

更新時間：2015年09月15日 18:21:00 投稿：goldensun

這篇文章主要介紹了C++動態(tài)分配和撤銷內(nèi)存以及結(jié)構(gòu)體類型作為函數(shù)參數(shù),是C++入門學習中的基礎(chǔ)知識,需要的朋友可以參考下

C++動態(tài)分配內(nèi)存(new)和撤銷內(nèi)存(delete)
在軟件開發(fā)過程中，常常需要動態(tài)地分配和撤銷內(nèi)存空間，例如對動態(tài)鏈表中結(jié)點的插入與刪除。在C語言中是利用庫函數(shù)malloc和free來分配和撤銷內(nèi)存空間的。C++提供了較簡便而功能較強的運算符new和delete來取代malloc和free函數(shù)。

注意： new和delete是運算符，不是函數(shù)，因此執(zhí)行效率高。

雖然為了與C語言兼容，C++仍保留malloc和free函數(shù)，但建議用戶不用malloc和free函數(shù)，而用new和delete運算符。new運算符的例子：

new int; //開辟一個存放整數(shù)的存儲空間，返回一個指向該存儲空間的地址(即指針)
new int(100); //開辟一個存放整數(shù)的空間，并指定該整數(shù)的初值為100，返回一個指向該存儲空間的地址
new char[10]; //開辟一個存放字符數(shù)組(包括10個元素)的空間，返回首元素的地址
new int[5][4]; //開辟一個存放二維整型數(shù)組(大小為5*4)的空間，返回首元素的地址
float *p=new float (3.14159); //開辟一個存放單精度數(shù)的空間，并指定該實數(shù)的初值為//3.14159，將返回的該空間的地址賦給指針變量p

new運算符使用的一般格式為：

  new 類型 [初值];

用new分配數(shù)組空間時不能指定初值。如果由于內(nèi)存不足等原因而無法正常分配空間，則new會返回一個空指針NULL，用戶可以根據(jù)該指針的值判斷分配空間是否成功。

delete運算符使用的一般格式為：

  delete [ ] 指針變量

例如要撤銷上面用new開辟的存放單精度數(shù)的空間(上面第例，應(yīng)該用

  delete p;

前面用“new char[10];”開辟的字符數(shù)組空間，如果把new返回的指針賦給了指針變量pt，則應(yīng)該用以下形式的delete運算符撤銷該空間：

  delete [] pt; //在指針變量前面加一對方括號，表示是對數(shù)組空間的操作

【例】開辟空間以存放一個結(jié)構(gòu)體變量。

#include <iostream>
#include <string>   
using namespace std;
struct Student //聲明結(jié)構(gòu)體類型Student
{
  string name;
  int num;
  char sex;
};
int main( )
{
  Student *p; //定義指向結(jié)構(gòu)體類型Student的數(shù)據(jù)的指針變量
  p=new Student; //用new運算符開辟一個存放Student型數(shù)據(jù)的空間
  p->name="Wang Fun"; //向結(jié)構(gòu)體變量的成員賦值
  p->num=10123;
  p->sex='m';
  cout<<p->name<<endl<<p->num
  <<endl<<p->sex<<endl; //輸出各成員的值
  delete p; //撤銷該空間
  return 0;
}

運行結(jié)果為：

Wang Fun 10123 m

圖為new student開辟的空間。

在動態(tài)分配/撤銷空間時，往往將這兩個運算符和結(jié)構(gòu)體結(jié)合使用，是很有效的。可以看到：
要訪問用new所開辟的結(jié)構(gòu)體空間，無法直接通過變量名進行，只能通過指針p進行訪問。如果要建立一個動態(tài)鏈表，必須從第一個結(jié)點開始，逐個地開辟結(jié)點并輸入各結(jié)點數(shù)據(jù)，通過指針建立起前后相鏈的關(guān)系。

C++結(jié)構(gòu)體類型作為函數(shù)參數(shù)
將一個結(jié)構(gòu)體變量中的數(shù)據(jù)傳遞給另一個函數(shù)，有下列3種方法：
用結(jié)構(gòu)體變量名作參數(shù)。一般較少用這種方法。
用指向結(jié)構(gòu)體變量的指針作實參，將結(jié)構(gòu)體變量的地址傳給形參。
用結(jié)構(gòu)體變量的引用變量作函數(shù)參數(shù)。

下面通過一個簡單的例子來說明，并對它們進行比較。

【例】有一個結(jié)構(gòu)體變量stu，內(nèi)含學生學號、姓名和3門課的成績。要求在main函數(shù)中為各成員賦值，在另一函數(shù)print中將它們的值輸出。

1) 用結(jié)構(gòu)體變量作函數(shù)參數(shù)。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
struct Student//聲明結(jié)構(gòu)體類型Student
{
  int num;
  char name[20];
  float score[3];
};
int main( )
{
  void print(Student); //函數(shù)聲明，形參類型為結(jié)構(gòu)體Student
  Student stu; //定義結(jié)構(gòu)體變量
  stu.num=12345; //以下5行對結(jié)構(gòu)體變量各成員賦值
  stu.name="Li Fung";
  stu.score[0]=67.5;
  stu.score[1]=89;
  stu.score[2]=78.5;
  print(stu); //調(diào)用print函數(shù)，輸出stu各成員的值
  return 0;
}
void print(Student st)
{
  cout<<st.num<<" "<<st.name<<" "<<st.score[0]
  <<" " <<st.score[1]<<" "<<st.score[2]<<endl;
}

運行結(jié)果為：

12345 Li Fung 67.5 89 78.5 (2)

2)用指向結(jié)構(gòu)體變量的指針作實參在上面程序的基礎(chǔ)上稍作修改即可。

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
struct Student
{
  int num; string name; //用string類型定義字符串變量
  float score[3];
}stu={12345,"Li Fung",67.5,89,78.5}; //定義結(jié)構(gòu)體student變量stu并賦初值
int main( )
{
  void print(Student *); //函數(shù)聲明，形參為指向Student類型數(shù)據(jù)的指針變量
  Student *pt=&stu; //定義基類型為Student的指針變量pt，并指向stu
  print(pt); //實參為指向Student類數(shù)據(jù)的指針變量
  return 0;
}
//定義函數(shù)，形參p是基類型為Student的指針變量
void print(Student *p)
{
  cout<<p->num<<" "<<p->name<<" "<<p->score[0]<<" " <<
  p->score[1]<<" "<<p->score[2]<<endl;
}

調(diào)用print函數(shù)時，實參指針變量pt將stu的起始地址傳送給形參p（p也是基類型為student的指針變量）。這樣形參p也就指向stu，見圖。

在print函數(shù)中輸出p所指向的結(jié)構(gòu)體變量的各個成員值，它們也就是stu的成員值。在main函數(shù)中也可以不定義指針變量pt，而在調(diào)用print函數(shù)時以&stu作為實參，把stu的起始地址傳給實參p。

3) 用結(jié)構(gòu)體變量的引用作函數(shù)參數(shù)

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
struct Student
{
  int num;
  string name;
  float score[3];
}stu={12345,"Li Li",67.5,89,78.5};
int main( )
{
  void print(Student &);
  //函數(shù)聲明，形參為Student類型變量的引用
  print(stu);
  //實參為結(jié)構(gòu)體Student變量
  return 0;
}
//函數(shù)定義，形參為結(jié)構(gòu)體Student變量的引用
void print(Student &stud)
{
  cout<<stud.num<<" "<<stud.name<<" "<<stud.score[0]
  <<" " <<stud.score[1]<<" "<<stud.score[2]<<endl;
}

程序(1)用結(jié)構(gòu)體變量作實參和形參，程序直觀易懂，效率是不高的。
程序(2)采用指針變量作為實參和形參，空間和時間的開銷都很小，效率較高。但程序（2）不如程序(1)那樣直接。
程序(3)的實參是結(jié)構(gòu)體Student類型變量，而形參用Student類型的引用，虛實結(jié)合時傳遞的是stu的地址，因而效率較高。它兼有(1)和(2)的優(yōu)點。

引用變量主要用作函數(shù)參數(shù)，它可以提高效率，而且保持程序良好的可讀性。在本例中用了string方法定義字符串變量，在某些C++系統(tǒng)中目前不能運行這些程序，讀者可以修改程序，使之能在自己所用的系統(tǒng)中運行。

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