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转载:关于指针和堆的内存分配
2004年7月31日星期六　第二次更新，增加了对象的堆内存分配，细化了指针数组和数组指针内存的说明　！ 昨天给０４０５班辅导，当他们问我指针数组的问题的时候，由于好久没用，感觉有些陌生了，所以今天归纳总结了一下，希望以后的朋友可以少走些弯路：） 一 ：关于指针和堆的内存分配 先来介绍一下指针 ：　指针一种类型，理论上来说它包含其他变量的地址，因此有的书上也叫它：地址变量。既然指针是一个类型，是类型就有大小，在达内的服务器上或者普通的ＰＣ机上，都是４个字节大小,里边只是存储了一个变量的地址而已。不管什么类型的指针，char * ,int * ,int (*) ,string * ,float * ，都是说明了本指针所指向的地址空间是什么类型而已，了解了这个基本上所有的问题都好象都变的合理了。 在C++中，申请和释放堆中分配的存贮空间，分别使用new和delete的两个运算符来完成： 指针类型　指针变量名=new 指针类型 (初始化)； delete 指针名; 例如：1、 int *p=new int(0); 它与下列代码序列大体等价： 2、int tmp=0, *p=&tmp; 区别：p所指向的变量是由库操作符new()分配的，位于内存的堆区中，并且该对象未命名。 　　 下面是关于new 操作的说明　：　部分引自<> 1、new运算符返回的是一个指向所分配类型变量（对象）的指针。对所创建的变量或对象，都是通过该指针来间接操作的，而动态创建的对象本身没有名字。 2、一般定义变量和对象时要用标识符命名，称命名对象，而动态的称无名对象(请注意与栈区中的临时对象的区别，两者完全不同：生命期不同，操作方法不同，临时变量对程序员是透明的)。 3、堆区是不会在分配时做自动初始化的（包括清零），所以必须用初始化式(initializer)来显式初始化。new表达式的操作序列如下：从堆区分配对象，然后用括号中的值初始化该对象。 下面是从堆中申请数组 1、申请数组空间： 指针变量名=new 类型名[下标表达式]; 注意：“下标表达式”不是常量表达式，即它的值不必在编译时确定，可以在运行时确定。这就是堆的一个非常显著的特点，有的时候程序员本身都不知道要申请能够多少内存的时候，堆就变的格外有用。 2、释放数组空间： delete [ ]指向该数组的指针变量名; 注意：方括号非常重要的，如果delete语句中少了方括号，因编译器认为该指针是指向数组第一个元素的，会产生回收不彻底的问题（只回收了第一个元素所占空间），我们通常叫它“内存泄露”，加了方括号后就转化为指向数组的指针，回收整个数组。delete [ ]的方括号中不需要填数组元素数，系统自知。即使写了，编译器也忽略。<>上说过以前的delete []方括号中是必须添加个数的，后来由于很容易出错，所以后来的版本就改进了这个缺陷。 下面是个例子，VC上编译通过 #include using namespace std; //#include 　//for VC #include void main(){ int n; char *p; cout<<"请输入动态数组的元素个数"<>n; //n在运行时确定，可输入17 p=new char[n]; //申请17个字符（可装8个汉字和一个结束符）的内存空间strcpy(pc,“堆内存的动态分配”);// cout<<p<>n; pc2=new CGoods[n]; //动态建立数组，不能初始化，调用n次缺省构造函数 …… delete pc; delete pc1; delete []pc2; } 申请堆空间之后构造函数运行； 释放堆空间之前析构函数运行； 再次强调：由堆区创建对象数组，只能调用缺省的构造函数，不能调用其他任何构造函数。如果没有缺省的构造函数，则不能创建对象数组。 ---------------------下面我们再来看一下指针数组和数组指针――――――――――――― 如果你想了解指针最好理解以下的公式 ： (1)int*ptr;//指针所指向的类型是int 　　(2)char*ptr;//指针所指向的的类型是char 　　(3)int**ptr;//指针所指向的的类型是int* （也就是一个int * 型指针） 　　(4)int(*ptr)[3];//指针所指向的的类型是int()[3] //二维指针的声明 （１）指针数组：一个数组里存放的都是同一个类型的指针，通常我们把他叫做指针数组。 比如 int * a[10];它里边放了１０个int * 型变量，由于它是一个数组，已经在栈区分配了１０个(int * )的空间，也就是３２位机上是４０个byte,每个空间都可以存放一个int型变量的地址，这个时候你可以为这个数组的每一个元素初始化，在，或者单独做个循环去初始化它。 例子： int * a[2]={ new int(3),new int(4) }; //在栈区里声明一个int * 数组，它的每一个元素都在堆区里申请了一个无名变量，并初始化他们为３和４，注意此种声明方式具有缺陷，VC下会报错 例如　： int * a[2]={new int[3],new int[3]}; delete a[0]; delet a[10]; 但是我不建议达内的学生这么写，可能会造成歧义，不是好的风格，并且在VC中会报错，应该写成如下　： int * a[2]； a[0]= new int[3]; a[1]=new int[3]; delete a[0]; delet a[10]; 这样申请内存的风格感觉比较符合大家的习惯；由于是数组，所以就不可以delete a;编译会出警告.delete a[1]; 注意这里 是一个数组，不能delete [] ; （ ２ ） 数组指针　： 一个指向一维或者多维数组的指针； int * b=new int[10];　指向一维数组的指针b ; 注意，这个时候释放空间一定要delete [] ,否则会造成内存泄露， b 就成为了空悬指针. int (*b2)[10]=new int[10][10]; 注意，这里的b2指向了一个二维int型数组的首地址. 注意：在这里，b2等效于二维数组名，但没有指出其边界，即最高维的元素数量，但是它的最低维数的元素数量必须要指定！就像指向字符的指针，即等效一个字符串,不要把指向字符的指针说成指向字符串的指针。这与数组的嵌套定义相一致。 int(*b3) [30] [20]; //三级指针――>指向三维数组的指针； int (*b2) [20]; //二级指针； b3=new int [1] [20] [30]; b2=new int [30] [20]; 两个数组都是由600个整数组成，前者是只有一个元素的三维数组，每个元素为30行20列的二维数组，而另一个是有30个元素的二维数组，每个元素为20个元素的一维数组。 删除这两个动态数组可用下式： delete [] b3; //删除（释放）三维数组； delete [] b2; //删除（释放）二维数组； 再次重申：这里的b2的类型是int (*) ，这样表示一个指向二维数组的指针。 b3表示一个指向（指向二维数组的指针）的指针，也就是三级指针. （ 3 ） 二级指针的指针 看下例 : int (**p)[2]=new (int(*)[3])[2]; p[0]=new int[2][2]; p[1]=new int[2][2]; p[2]=new int[2][2]; delete [] p[0]; delete [] p[1]; delete [] p[2]; delete [] p; 注意此地方的指针类型为int (*),碰到这种问题就把外边的[2]先去掉，然后回头先把int ** p＝new int(*)[n]申请出来，然后再把外边的［２］附加上去； p代表了一个指向二级指针的指针，在它申请空间的时候要注意指针的类型，那就是int (*)代表二级指针，而int (**)顾名思义就是代表指向二级指针的指针了。既然是指针要在堆里申请空间，那首先要定义它的范围：（int(*)[n]）[2]，n 个这样的二级指针，其中的每一个二级指针的最低维是２个元素.（因为要确定一个二级指针的话，它的最低维数是必须指定的，上边已经提到）。然后我们又分别为p[0],p[1],p[2]…在堆里分配了空间，尤其要注意的是：在释放内存的时候一定要为p[0],p[1],p[2],单独delete[] ,否则又会造成内存泄露，在delete[]p 的时候一定先delete p[0]; delete p[1]，然后再把给p申请的空间释放掉 delete [] p ……这样会防止内存泄露。 （３）指针的指针； int ** cc=new (int*)[10]; 声明一个１０个元素的数组，数组每个元素都是一个int *指针，每个元素还可以单独申请空间，因为cc的类型是int*型的指针，所以你要在堆里申请的话就要用int *来申请； 看下边的例子 (ｖｃ & GNU编译器都已经通过)； int ** a= new int * [2];　　　　　//申请两个int * 型的空间 a[1]=new int[3];　　　　　　　　//为a的第二个元素又申请了３个int 型空间,a[1]指向了此空间首地址处 a[0]=new int[4];　　　　　　　　////为a的第一个元素又申请了４个int 型空间，a[0] 指向了此空间的首地址处 int * b; a[0][0]=0; a[0][1]=1; b=a[0]; delete [] a[0]　　　　　　　//一定要先释放a[0]，a[