new、delete、指向连续空间的指针、数组、空间释放、空间申请[C++][内存管理]

一. 使用new和delete运算符时PF率的变化情况

Ctrl+Alt+Del进入任务管理器、性能，运行下列代码，并观察PF率的变化。可知，new运算符增加PF率，delete使PF率还原。注意：使用new得来的空间，必须用delete来释放；使用new []得来的空间，必须用delete []来释放。彼此之间不能混用。用new []分配出连续空间后，指针变量“指向”该空间的首地址。

#include<iostream.h>

#include<stdio.h>



intmain(intargc,charargv[])

{

cout<<"按任意键开始分配内存"<<endl;

getchar();



unsignedcharp=newunsignedchar[10241024100];

cout<<"成功分配了100M的内存"<<endl;

getchar();



delete[]p;

cout<<"释放所分配的100M内存"<<endl;

return0;

}






二. 指向连续空间的指针

在通过new []指向连续空间以后，p 就变得和一个一维数组很是类似。我们先来复习一下数组相关知识。假设是这么一个数组：int arr[20];则arr的内存示意图为



和指针变量相比，数组没有一个单独的内存空间而存放其内存地址。即：指针变量p是一个独立的变量，只不过它的值指向另一段连续的内存空间；而数组arr，本身代表的就是一段连续空间。

数组是“实”的地址，不能改变。当你和定义一个数组，则这个数组就得根据它在内存中的位置，得到一个地址，如上图中的“0x1A000000”。只要这个数组存在，那么它终生的地址就是这个值。

指针是一个“虚”的地址，可以改变地址的值。当你定义一个指针变量，这个变量占用4个字节的内存，你可以往这4字节的内存写入任意一个值，该值被当成一个内存地址。比如，你可以写入上面的“0x1A000000”,此时，指针p指向第一个元素。也可以改为“0x1A000003”，此时，指针p指向第二个元素。

所以，当p通过new []指向一段连续空间的结果是，p 是一个指向数组的指针，而p是它所指的数组。



两者的相似之处：

数组：
intarr[20];//定义

arr[0]=100;//让第一个元素为100

for(inti=1; i<20; i++)

{

arr[i]=arr[i-1]+50;

}

for(inti=0; i<20; i++)//输出

{

cout<<arr[i]<<endl;

}

//通过+来得到指定元素，也可通过[]

cout<<(arr+0)<<endl;//(arr+0) 等于 arr

cout<<(arr+1)<<endl;

cout<<(arr+1)<<endl;

指针：

intp=newint[20];//定义

p[0]=100;//让第一个元素为100

for(inti=1; i<20; i++)

{

p[i]=p[i-1]+50;

}

for(inti=0; i<20; i++)//输出

{

cout<<p[i]<<endl;

}

//通过+来得到指定元素，也可通过[]

cout<<(p+0)<<endl;//(p+0) 等于 p

cout<<(p+1)<<endl;

cout<<(p+1)<<endl;

两者的不同之处：

数组：

//定义并初始化

intarr[10]={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};



//不能通过对数组本身+或-来改变数组的位置

arr=arr+1;//错!

cout<<arr<<endl;

arr++;//错!

cout<<arr<<endl;

arr--;//错!

cout<<arr<<endl;



//数组所带的空间由系统自动分配及回收，无须也无法由程序来直接释放

指针：

//定义并且生成空间，但不能直接初始空间的内容

intp=newint[20]{0,1,2,3,4……};//错!



//只得通过循环一个个设置

for(inti=0; i<20; i++)

{

p[i]=i;

}



//可以通过+或-操作直接改变指针

p=p+1;

cout<<p<<endl;



p++;

cout<<p<<endl;



p--;

cout<<p<<endl;



//指向连续空间的指针，必须使用delete[]来释放

delete [] p;

三. delete/delete[]的几个注意点

1. 指针通过 new 或 new[] ，向系统“申请”得到一段内存空间，这段内存空间必须在不需要将它释放了。

intp=newint[100];



intgirl[100];



p=girl;



delete[] p;灾难在 delete [] p时发生。我们原意是要释放p最初通过new int[100]而得到的内存空间，但事实上，p那时已经指向girl[100]了。结果，第一、最初的空间并没有被释放。第二、girl[100]本由系统自行释放，现在我们却要强行释放它。



2. 一个指针被删除时，应指向最初的地址

当一个指针通过+,-等操作而改变了指向；那么在释放之前，应确保其回到原来的指向。如下所示：在delete [] p时，p指向的是第二个元素，结果该释放将产生错位：第一个元素没有被释放，而在最后多删除了一个元素。

intp=newint[3];



p=1;

cout<<p<<endl;



p++;//p的指向改变了，指向了下一元素



p=2;

cout<<p<<endl;



delete[] p;//错误的释放如何消除这一严重错误呢？

第一种方法是把指针正确地"倒"回原始位置：p--;



delete[] p;

但当我们的指针指向变化很多次时，在释放前要保证一步不错地一一退回，会比较困难。所以另一方法是在最初时“备份”一份。在释放时，直接释放该指针即可。

intp=newint[3];



intpbak=p;//备份



//移动 p



……



delete[] pbak;//释放由于pbak正是指向p最初分配后的地址，我们删除pbak,就是删除p最初的指向。此时我们不能再删除一次p。这也就引出new / delete及new[] / delete[]在本章的最后一个问题。



3.已释放的空间，不可重复释放

第一种最直接：

intp=newint(71);



cout<<p<<endl;



deletep;//OK!



deletep;//ERROR! 重复删除p

第二种为重复删除同一指向的多个指针

intp1=newint(71);



intp2=p1;//p2和p1 现在指向同一内存地址



cout<<p1<<endl;



cout<<p2<<endl;



deletep1;//OK



deletep2;//ERROR! p2所指的内存，已通过delete p1而被释放，不可再delete一次同样的问题，如果你先删除了p2，则同样不可再删除p1

deletep2;//OK



deletep1;//ERROR

第三种为删除指向某一普通变量的指针

inta=100;



int*p=&a;



delete p;//ERROR
p不是通过new得到新的内存空间，而是直接指向固定变量a。所以删除p等同要强行剥夺a的固有空间,会导致出错。

因为我需要释放指向二维结构体指针的指针，为测试内存释放情况，改写程序。代码如下：


C++代码
1. #include
2. #include
3. usingnamespacestd;
4.
5. voidmain()
6. {
7. cout <<"指针变量占4字节内存。按回车键开始分配404M内存..."<< endl;
8. inttemp;
9. getchar();
10.
11. intx = 100;
12. inty = 10241024;
13.
14. charp =newchar [y];
15.
16. for(inti=0; i<y; ++i)
17. {
18. p[i] =newchar[x];
19. }
20.
21. cout <<"内存分配完毕，按回车键开始清理内存..."<< endl;
22. getchar();
23.
24. for(inti=0; i<y; ++i)
25. {
26. delete[]p[i];
27. }
28.
29. cout <<"二位数组，第二维清理完毕，共清理内存400M，剩余4M未清理，按回车键继续清理..."<< endl;
30. getchar();
31.
32. delete[]p;
33. p = NULL;//如果不对p赋值NULL，再次清理内存，将报错
34.
35. /cout << "再次清理内存..." << endl;
36. getchar();
37.
38. delete []p;
39. p = NULL;*/
40.
41. cout <<"内存清理完毕..."<< endl;
42. getchar();
43. }

#include<iostream>
#include<stdio.h>
using namespace std;

void main()
{
    cout << "指针变量占4字节内存。按回车键开始分配404M内存..." << endl;
    int temp;
    getchar();

    int x = 100;
    int y = 1024*1024;

    char ***p = new char** [y];

    for(int i=0; i<y; ++i)
    {
        p[i] = new char*[x];
    }

    cout << "内存分配完毕，按回车键开始清理内存..." << endl;
    getchar();

    for (int i=0; i<y; ++i)
    {
        delete []p[i];
    }

    cout << "二位数组，第二维清理完毕，共清理内存400M，剩余4M未清理，按回车键继续清理..." << endl;
    getchar();

    delete []p;
    p = NULL;   //如果不对p赋值NULL，再次清理内存，将报错

    /*cout << "再次清理内存..." << endl;
    getchar();

    delete []p;
    p = NULL;*/

    cout << "内存清理完毕..." << endl;
    getchar();
}

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原文链接: https://www.cnblogs.com/neworiginou/archive/2012/02/20/2359165.html

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