动态存储分配及释放
2007-12-31 14:41
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在以往的程序中,对于变量说明,编译系统要根据其所属数据类型为它分配相应的存储单元。对于简单数据类型,所占内存空间是较小的。对于诸如数组、结构体等构造类型结构以及它们错综复杂的组合形式,就有可能会占据很大的内存空间。数组和结构体的大小需要预先确定,一经分配内存空间,将长久地保存。其主要缺点:一是可能占用大量的内存空间,而实际上并不一直需要占用这么多;二是对内存空间的使用缺乏灵活性。
在很多应用问题中,往往需要另一种形式的数据结构。这类问题的特点是在程序运行过程中,并不预先知道究竟需要多少相关的数据项,其数据结构的格式和大小有可能在程序运行期间随时有所变化,因此不能在编译期间确定下来。这里涉及动态存储分配及释放的问题,习惯上称这样的数据结构为动态数据结构。具有动态数据结构的变量称为动态变量。动态变量可在需要时产生,用完后释放或回收。
C++支持动态数据结构的使用,提供了指针这一特殊形式类型,并在内存中开辟了类似栈而称为堆的动态存储区域来存放动态变量,以供程序运行期间对动态变量进行存取。但动态变量不像一般变量那样明确地加以定义,也不能直接用变量标识符来引用它们,而是需要依赖指向它的指针变量来访问到它。因此,涉及动态分配及释放时,一定需要用到指针变量。
建立和维护动态数据结构需要实现动态存储及释放。C++为实现动态存储分配与释放从而有效地利用内存资源,除了系统预定义头文件stdlib.h中包含动态存储分配函数malloc、calloc、realloc和动态存储释放函数free外,还提供了两个运算符new和delete。
函数malloc的首部形式如下:
void * malloc(unsigned size);
其功能是:在内存的动态存储区(堆区域)中分配长度为size字节的一片连续存储区域,并返回这片连续存储区域的首地址。如果堆区域中没有足够的内存空间可以分配,则函数的返回值为空指针NULL。
函数calloc的首部形式如下:
void * calloc(unsigned n,unsigned size);
其功能是:在内存的动态存储区(堆区域)中分配n个大小为size字节的一片连续存储区域且全部清零,并返回这片连续存储区域的首地址。如果堆区域中没有足够的空间可以分配则函数返回值为空指针NULL。
需要说明的是,函数malloc是一个无值型指针函数,即函数返回值为void *。 void * 表示一种特殊指针,指向一个无值对象。程序员对该函数进行调用以分配动态内存时,应根据需要求指向的数据类型对函数malloc的返回值进行强制类型转换。对函数calloc进行调用时,同样需要进行强制类型转换,以确定所分配动态变量的数据类型。
当因调用函数malloc所分配的动态内存区域使用完毕时,应及时释放它们,以便系统可以重新分配。为了能释放这一动态内存区域,可调用动态存储释放函数free。
函数free的首部形式如下:
void * free(void *p);
其功能是:释放前面所分配且由p所指向的动态内存区域。
动态存储分配及释放示例:
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
using namespace std;
int main()
{
struct stud
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
}*ps;
ps=(struct stud *)malloc(sizeof (struct stud));
ps->num=102;
ps->name="Zhang Hua";
ps->sex='f';
ps->score=72.5;
cout<<"Number="<<ps->num<<",Name="<<ps->name<<endl;
cout<<"Sex="<<ps->sex<<",Score="<<ps->score<<endl;
free(ps);
return 0;
}
动态存储分配函数calloc使用示例:
int *pi;
double *pd;
pi=(int *)calloc (10,sizeof(int));
pd=(double *)calloc(20,sizeof(double));
当程序执行到一定时候,需要释放所有分配的动态内存时,可以写:
free(pi);
free(pd);
动态存储分配和释放运算符new和delete
为更为方便地实现动态内存分配与释放,C++语言提供了两和运算符new和delete。它们都是C++关键字。使用运算符new可为动态数据申请分配堆内存。而使用delete可以释放原先由new所申请的堆内存。
下述C++程序使用运算符new和delete实现内存分配与释放:
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <cstring>
using namespace std;
int main()
{
struct students
{
int num;
char name[15];
char sex;
float score;
};
students *ps;
ps=new students;
ps->num=102;
strcpy(ps->name,"Zhang Hua");
ps->sex='f';
ps->score=72.5;
cout<<"Number:"<<ps->num<<'/n';
cout<<"Name:"<<ps->name<<'/n';
cout<<"Sex:"<<ps->sex<<'/n';
cout<<"Score:"<<ps->score<<endl;
delete ps;
return 0;
}
终于敲完了,又一份C++学习笔记^_^
在很多应用问题中,往往需要另一种形式的数据结构。这类问题的特点是在程序运行过程中,并不预先知道究竟需要多少相关的数据项,其数据结构的格式和大小有可能在程序运行期间随时有所变化,因此不能在编译期间确定下来。这里涉及动态存储分配及释放的问题,习惯上称这样的数据结构为动态数据结构。具有动态数据结构的变量称为动态变量。动态变量可在需要时产生,用完后释放或回收。
C++支持动态数据结构的使用,提供了指针这一特殊形式类型,并在内存中开辟了类似栈而称为堆的动态存储区域来存放动态变量,以供程序运行期间对动态变量进行存取。但动态变量不像一般变量那样明确地加以定义,也不能直接用变量标识符来引用它们,而是需要依赖指向它的指针变量来访问到它。因此,涉及动态分配及释放时,一定需要用到指针变量。
建立和维护动态数据结构需要实现动态存储及释放。C++为实现动态存储分配与释放从而有效地利用内存资源,除了系统预定义头文件stdlib.h中包含动态存储分配函数malloc、calloc、realloc和动态存储释放函数free外,还提供了两个运算符new和delete。
函数malloc的首部形式如下:
void * malloc(unsigned size);
其功能是:在内存的动态存储区(堆区域)中分配长度为size字节的一片连续存储区域,并返回这片连续存储区域的首地址。如果堆区域中没有足够的内存空间可以分配,则函数的返回值为空指针NULL。
函数calloc的首部形式如下:
void * calloc(unsigned n,unsigned size);
其功能是:在内存的动态存储区(堆区域)中分配n个大小为size字节的一片连续存储区域且全部清零,并返回这片连续存储区域的首地址。如果堆区域中没有足够的空间可以分配则函数返回值为空指针NULL。
需要说明的是,函数malloc是一个无值型指针函数,即函数返回值为void *。 void * 表示一种特殊指针,指向一个无值对象。程序员对该函数进行调用以分配动态内存时,应根据需要求指向的数据类型对函数malloc的返回值进行强制类型转换。对函数calloc进行调用时,同样需要进行强制类型转换,以确定所分配动态变量的数据类型。
当因调用函数malloc所分配的动态内存区域使用完毕时,应及时释放它们,以便系统可以重新分配。为了能释放这一动态内存区域,可调用动态存储释放函数free。
函数free的首部形式如下:
void * free(void *p);
其功能是:释放前面所分配且由p所指向的动态内存区域。
动态存储分配及释放示例:
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
using namespace std;
int main()
{
struct stud
{
int num;
char *name;
char sex;
float score;
}*ps;
ps=(struct stud *)malloc(sizeof (struct stud));
ps->num=102;
ps->name="Zhang Hua";
ps->sex='f';
ps->score=72.5;
cout<<"Number="<<ps->num<<",Name="<<ps->name<<endl;
cout<<"Sex="<<ps->sex<<",Score="<<ps->score<<endl;
free(ps);
return 0;
}
动态存储分配函数calloc使用示例:
int *pi;
double *pd;
pi=(int *)calloc (10,sizeof(int));
pd=(double *)calloc(20,sizeof(double));
当程序执行到一定时候,需要释放所有分配的动态内存时,可以写:
free(pi);
free(pd);
动态存储分配和释放运算符new和delete
为更为方便地实现动态内存分配与释放,C++语言提供了两和运算符new和delete。它们都是C++关键字。使用运算符new可为动态数据申请分配堆内存。而使用delete可以释放原先由new所申请的堆内存。
下述C++程序使用运算符new和delete实现内存分配与释放:
#include <iostream>
#include <stdlib.h>
#include <cstring>
using namespace std;
int main()
{
struct students
{
int num;
char name[15];
char sex;
float score;
};
students *ps;
ps=new students;
ps->num=102;
strcpy(ps->name,"Zhang Hua");
ps->sex='f';
ps->score=72.5;
cout<<"Number:"<<ps->num<<'/n';
cout<<"Name:"<<ps->name<<'/n';
cout<<"Sex:"<<ps->sex<<'/n';
cout<<"Score:"<<ps->score<<endl;
delete ps;
return 0;
}
终于敲完了,又一份C++学习笔记^_^
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