C++ 使用new来分配内存

　　对地址的工作方式有一定了解后，来看看它如何实现在程序运行时分配内存。前面我们都将指针初始化为变量的地址；变量是在编译时分配的有名称的内存，而指针只是为可以用过名称直接访问的内存提供了一个别名。指针真正的用武之地在于，在运行阶段分配未命名的内存以存储值。在这种情况下，只能通过指针来访问。在C语言中，可以用库函数malloc()来分配内存；在C++中仍然可以这样做，但C++还有更好的方法——new运算符。

　　下面来试试这种新技术，在运行阶段为一个int值分配未命名的内存，并使用指针来访问这个值。这里的关键所在是C++的new运算符。程序员要告诉new，需要为哪种数据类型分配内存；new将找到一个长度正确的内存块，并返回该内存块的地址。程序员的责任是将该地址赋给一个指针。下面是一个这样的示例：

　　int * pn = new int;

　　new int告诉程序，需要适合存储int的内存。new运算符根据类型来确定需要多少字节的内存。然后，他找到这样的内存，并返回其地址，接下来，将地址赋给pn,pn是被声明为指向int的指针。现在，pn是地址，而*pn是存储在那里的值。将这种方法与将变量的地址赋给指针进行比较：

　　int higgens;

　　int * pt = &higgens;

　　在这两种情况，(pn和pt)下，都是将一个int变量的地址赋给了指针。在第二种情况下，可以通过名称higgens来访问该int，在第一种情况下，则只能通过该指针进行访问。这引出了一个问题：pn指向的内存没有名称，如何称呼它呢？我们说pn指向一个数据对象，这里的“对象”不是“面向对象编程”中的对象，而是一样“东西”。术语“数据对象”比“变量”更通用，它是的是为数据项分配的内存块。因此，变量也是数据对象，但pn指向的内存不是变量。乍一看，处理数据对象的指针方法可能不太好用，但它使程序在管理内存方面有更大的控制权。

　　为一个数据对象（可以是结构，也可以是基本类型）获得并指定分配内存的通用格式如下：

　　typeName * pointer_name = new typeName;

　　需要在两个地方指定数据类型：用来指定需要什么样的内存和用来声明合适的指针。当然，如果已经声明了相应类型的指针，则可以使用该指针，而不用再声明一个新的指针。以下程序演示了如何将new 用于两种不同的类型。

#include <iostream>
int main()
{
using namespace std;
int nights = 1001;
int* pt = new int; //allocation space for an int
*pt = 1001; // store a value there

cout << "nights value = ";
cout << nights << ": location = " << &nights << endl;
cout << "int ";
cout << "value = " << *pt << ": location = " << pt << endl;
double* pd = new double; // allocate space for a double
*pd = 1000001.0; // store a double there

cout << "double ";
cout << "value = " << *pd << " : location = " << pd << endl;
cout << "location of pointer pd: " << &pd << endl;
//cout << "size of pt = " << sizeof(pt);
cout << "size of pt = " << sizeof pt;
cout << ": size of *pt = " << sizeof(*pt) << endl;
cout << "size of pd = " << sizeof pd;
cout << ": size of *pd = " << sizeof (*pd) << endl;
return 0;

}

　　下面是该程序的输出：

　　nights value = 1001: location = 0113F864
　　int value = 1001: location = 0153A138
　　double value = 1e+06 : location = 01544338
　　location of pointer pd: 0113F84C
　　size of pt = 4: size of *pt = 4
　　size of pd = 4: size of *pd = 8

　　当然，内存位置的标准值对系统而异。

　　程序说明

　　该程序使用new分别为int类型和double类型的数据对象分配内存。这是在程序运行时进行的。指针 pt 和 pd 指向这两个数据对象。如果没有它们，将无法访问这些内存单元。有了这两个指针，就可以像使用变量那样使用*pt和*pd来显示这些值。

　　该程序还指出了必须声明指针所指向的类型的原因之一。地址本身只指出了对象存储地址的开始，而没有指出其类型（使用的字节数）。从这两个值的地址可以知道，它们都只是数字，并没有提供类型或长度信息。另外，指向int的指针的长度与指向double的指针相同。它们都是地址，但由于use_new.cpp声明了指针的类型，因此程序知道*pd是8个字节的double值，*pt是4个字节的int值。use_new.cpp打印*pd的值时，cout知道读取多少字节以及如何解释它们。

　　对于指针，需要指出的另一点是，new分配的内存块通常与常规变量声明分配的内存块不同。变量nights和pd的值都存储在被称为栈（stack）的内存域中，而new从被称为堆（heap）或自由存储区（free store）的内存区域分配内存。

　　内存被耗尽？

　　计算机可能会由于没有足够的内存而无法满足new的请求。在这种情况下，new通常会引发异常，而在较老的实现中，new将返回0。在C++中，值为0的指针被称为空指针（null pointer）。C++确保空指针不会指向有效的数据，因此它常被用来表示运算符或函数失败（如果成功，它们将返回一个有用的指针）。将在if语句可帮助您处理这种问题；就目前而言，您只需如下要点：C++提供了检测并处理内存分配失败的工具。