C++（20）类对象的动态建立和释放

new和delete的用法

1）在软件开发过程中，常常需要动态地分配和撤销内存空间，例如对动态链表中结点的插入与删除。在C语言中是利用库函数malloc和free来分配和撤销内存空间的。C++提供了较简便而功能较强的运算符new和delete来取代malloc和free函数。

注意： new和delete是运算符，不是函数，因此执行效率高。

2）虽然为了与C语言兼容，C++仍保留malloc和free函数，但建议用户不用malloc和free函数，而用new和delete运算符。new运算符的例子：

new int; //开辟一个存放整数的存储空间，返回一个指向该存储空间的地址(即指针)

new int(100); //开辟一个存放整数的空间，并指定该整数的初值为100，返回一个指向该存储空间的地址

new char[10]; //开辟一个存放字符数组(包括10个元素)的空间，返回首元素的地址

new int[5][4]; //开辟一个存放二维整型数组(大小为5*4)的空间，返回首元素的地址

float *p=new float (3.14159); //开辟一个存放单精度数的空间，并指定该实数的初值为//3.14159，将返回的该空间的地址赋给指针变量p

用new分配数组空间时不能指定初值。如果由于内存不足等原因而无法正常分配空间，则new会返回一个空指针NULL，用户可以根据该指针的值判断分配空间是否成功。

类对象的动态建立和释放

使用类名定义的对象都是静态的，在程序运行过程中，对象所占的空间是不能随时释放的。但有时人们希望在需要用到对象时才建立对象，在不需要用该对象时就撤销它，释放它所占的内存空间以供别的数据使用。这样可提高内存空间的利用率。

C++中，可以用new运算符动态建立对象，用delete运算符撤销对象

比如：

Box *pt; //定义一个指向Box类对象的指针变量pt

pt=new Box; //在pt中存放了新建对象的起始地址

在程序中就可以通过pt访问这个新建的对象。如

cout<height; //输出该对象的height成员

cout<volume( ); //调用该对象的volume函数，计算并输出体积

C++还允许在执行new时，对新建立的对象进行初始化。如

Box *pt=new Box(12,15,18);

这种写法是把上面两个语句(定义指针变量和用new建立新对象)合并为一个语句，并指定初值。这样更精炼。

新对象中的height，width和length分别获得初值12,15,18。调用对象既可以通过对象名，也可以通过指针。

在执行new运算时，如果内存量不足，无法开辟所需的内存空间，目前大多数C++编译系统都使new返回一个0指针值。只要检测返回值是否为0，就可判断分配内存是否成功。

ANSI C++标准提出，在执行new出现故障时，就“抛出”一个“异常”，用户可根据异常进行有关处理。但C++标准仍然允许在出现new故障时返回0指针值。当前，不同的编译系统对new故障的处理方法是不同的。

在不再需要使用由new建立的对象时，可以用delete运算符予以释放。如

delete pt; //释放pt指向的内存空间
这就撤销了pt指向的对象。此后程序不能再使用该对象。

如果用一个指针变量pt先后指向不同的动态对象，应注意指针变量的当前指向，以免删错了对象。在执行delete运算符时，在释放内存空间之前，自动调用析构函数，完成有关善后清理工作。

示例程序：

#include <iostream>
#include <stdlib.h>

using namespace std;

// C:malloc 和 free    C++: new 和 delete 堆上的空间管理
// malloc 和 free 是库函数  C语言标准库提供的函数，不是C语言语法的一部分
// new  delete  C++的运算符  C++语法的一部分    new 和 delete 效率比 malloc 和free高

// 基础数据类型空间分配
int func5_1()
{
// 分配一个整型空间
int *p1 = (int *)malloc(sizeof(int)/sizeof(char));
*p1 = 10;
cout << *p1 << endl;

// 释放
free(p1);
p1 = NULL;

// C++ new delete
// new :   new 数据类型
int *p2 = new int; // 分配一个整型空间
*p2 = 12;
cout << *p2 << endl;
delete p2;   // 释放空间

// new 的时候可以直接初始化
// new 数据类型（初始值）
int *p3 = new int(5);
cout << *p3 << endl;
delete p3;

return 0;
}

// 动态分配数组（一段连续的空间）
void func5_2()
{
// C:  分配数组  int  a[100];
int *p = (int *)malloc(sizeof(int)/sizeof(char)*100);
// 释放
free(p);

// C++：
// new ：  new 数据类型[个数]
// new 分配数组的时候是不能进行初始化的
int *p1 = new int[100];

// 释放数组：delete []
// 不加 []  会造成内存泄露
delete [] p1;
}

class Test5_1
{
public:
Test5_1()
{
cout << "构造函数被调用" << endl;
}
Test5_1(int a)
{
m_a = a;
cout << "构造函数  Test5_1(int a)  被调用" << endl;
}
~Test5_1()
{
cout << "析构函数被调用" << endl;
}

private:
int m_a;
};

// 动态分配对象
void func5_3()
{
// C语言仅仅是在堆上 分配了 一个对象的空间
Test5_1 *p1 = (Test5_1*)malloc(sizeof(Test5_1)/sizeof(char));
free (p1);

// C++
// new 对象的时候  会调用对象的构造函数对对象进行初始化
Test5_1 *p2 = new Test5_1;

// delete 的时候 会调用对象的析构函数 回收对象的资源
delete p2;

Test5_1 *p3 = new Test5_1(10);   // 有参构造
delete p3;
}

int main)
{
func5_1();
func5_2();
func5_3();
return 0;
}

func5_1() 执行结果：
10
12
5

func5_3() 执行结果：
构造函数被调用
析构函数被调用
构造函数 Test(int a)  被调用
析构函数被调用