C++动态内存分配与引用.ppt

1对于计算机程序设计而言，变量和对象在内存中的分配都是编译器在编译程序时安排好的，这带来了极大的不便，如数组必须大开小用，指针必须指向一个已经存在的变量或对象。
对于不能确定需要占用多少内存的情况，动态内存分配解决了这个问题。
C/C++定义了4个内存区间：代码区，全局数据区，栈区，堆（heap）区。通常定义变量时，编译器在编译时根据该变量的类型，在适当的时候为他们分配所需的内存空间大小。这种内存分配称为静态存储分配。
但有些操作只有在程序运行时才能确定，这样编译器在编译时就无法为他们预定存储空间，只能在程序运行时，系统根据运行时的要求进行内存分配，这种方法称为动态存储分配。所有动态存储分配都在堆区中进行。
全局变量
静态数据
常量当程序运行到需要一个动态分配的变量或对象时，必须向系统申请取得堆区中的一块所需大小的存储空间，用于存储该变量或对象。
当不再使用该变量或对象时，也就是它的生命结束时，要显式释放它所占用的存储空间，这样系统就能对该堆空间进行再次分配，做到重复使用有限的资源。在C++中，申请和释放堆中分配的存储空间，分别使用new和delete这两个运算符来完成，其使用的格式如下：
指针变量名=new类型名(初始值)；
delete指针名;
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标识符名。
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。
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。从堆区分配对象时，new表达式调用库操作符new()。例如：
int*pi=newint(0);
说明：pi现在所指向的变量是由库操作符new()分配的，位于程序的堆区中，并且该对象未命名。使用new运算符时必须已知数据类型，new运算符会向系统堆区申请足够的存储空间，如果申请成功，就返回该内存块的首地址，如果申请不成功，则返回零值。
一般格式
格式1：指针变量名=new类型标识符；
格式2：指针变量名=new类型标识符（初始值）；
格式3：指针变量名=new类型标识符 [内存单元个数]；
说明：格式1和格式2都是申请分配某一数据类型所占字节数的内存空间；但是格式2在内存分配成功后，同时将一初值存放到该内存单元中；而格式3可同时分配若干个内存单元，相当于形成一个动态数组。【例9－1：利用new对变量进行分配空间】
#include<iostream>
usingnamespacestd;
voidmain()
{
char*pc;
int*pi;
pc=newchar;
pi=newint(8);
*pc='a';
cout<<pc<<endl;
cout<<*pi<<endl;
}对于数组进行动态分配的格式为：
指针变量名=new类型名[下标表达式];
delete[]指向该数组的指针变量名;
两式中的方括号是非常重要的，两者必须配对使用，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指针，会产生回收不彻底的问题（只回收了第一个元素所占空间），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。
请注意“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。【例9－2：new运算符为数组分配空间】
voidmain()
{
char*string=newchar[20];
charstr[20];
strcpy(string,"Itisastring.");
strcpy(str,"Itisastringtoo.");
cout<<string<<endl;
cout<<str<<endl;
}
问：内存区域中，栈区怎么变化？堆区怎么变化？I【例9－3：动态数组的建立与撤销】
voidmain(){
intn;
char*pc;
cout<<"请输入动态数组的元素个数"<<endl;
cin>>n; //在运行时确定，可输入17
pc=newchar[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<<pc<<endl;
delete[]pc;//释放pc所指向的n个字符的内存空间
}使用new运算符分配的内存一定要释放，否则会产生系统内存泄漏。如：avoidmain()
{ char*pc=NULL;
int*pi;
pc=newchar;
pi=newint(8);
*pc='a';
cout<<pc<<endl;
cout<<*p