C++ 動態記憶體分配與名稱空間

小胖鼠發表於2019-05-11
C++記憶體

1、C++中的動態記憶體分配

  • 通過new關鍵字進行動態記憶體申請
  • C++中的動態記憶體申請時基於型別進行的
  • delete關鍵用於記憶體釋放

    C語言其實是不支援動態記憶體分配的，是通過malloc庫函式來實現的，可能有一些硬體根本不支援malloc；而C++ new是一個關鍵字，不管在任意編譯器上，任意硬體平臺上都是能夠進行動態記憶體分配的，這是本質區別。

malloc是基於位元組來進行動態記憶體分配的，new則是基於型別來進行動態記憶體分配

// 變數申請：
Type * pointer = new Type;    // 從堆空間獲取一個新的Type型別的空間
// 使用和C語言一樣
delete pointer;        // 這裡指的是pointer所指向的那個元素的記憶體空間被釋放

// 陣列申請：
Type * pointer = new Type[N];    // N指陣列大小，陣列元素個數，並非位元組數
// 
delete[] pointer;    // 陣列的釋放，需要在delete後面加[]，和變數有區別
                    // delete[]  說明所要釋放的指標是指向一片陣列空間的，釋放整個陣列空間，如果用delete的話，pointer指向的是陣列的首元素地址，釋放的就是首元素的記憶體空間，其餘元素的記憶體空間並沒有釋放，會造成記憶體洩漏
#include <stdio.h>

int main()
{
    int* p = new int;    
    
    *p = 5;
    *p = *p + 10;
    
    printf("p = %p
", p);
    printf("*p = %d
", *p);
    
    delete p;        // 指釋放單個變數
    
    p = new int[10]; // p指向一片陣列空間，
    // p所指向的記憶體空間，至少佔用了40個位元組，保證夠用，可能分配得更多
    
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        p[i] = i + 1;
        
        printf("p[%d] = %d
", i, p[i]);
    }
    
    delete[] p;    // 釋放陣列
    
    return 0;
}

new關鍵字與malloc函式的區別：

  • new關鍵字是C++的一部分
  • malloc是由C庫提供的函式
  • new以具體的型別為單位進行記憶體分配
  • malloc以位元組為單位進行記憶體分配
  • new在申請單個型別變數時可以進行初始化
  • malloc不具備記憶體初始化的特性

new關鍵字的初始化：

int*   pi = new int(1);
float* pf = new float(2.0f);
char*  pc = new char(`c`)l

2、C++中的名稱空間

在C語言中只有一個全域性作用域

  • C語言所有的全域性識別符號共享同一個作用域
  • 識別符號之間可能發生衝突

C++中提出了名稱空間的概念

  • 名稱空間將全域性作用域分成不同的部分
  • 不同名稱空間中的識別符號可以同名而不會發生衝突
  • 名稱空間可以相互巢狀
  • 全域性作用域也叫預設名稱空間

定義：

namespace Name
{
    namespace Internal
    {
        /* ... */
    }
    /* ... */
}

名稱空間的使用

using namespace name;     // 使用整個名稱空間
using name::variable;     // 使用名稱空間中的變數
::variable;                // 使用預設名稱空間中的變數
#include <stdio.h>

namespace First
{
    int i = 0;
}

namespace Second
{
    int i = 1;
    
    namespace Internal
    {
        struct P
        {
            int x;
            int y;
        };
    }
}

int main()
{
    using namespace First;
    using Second::Internal::P;
    
    printf("First::i = %d
", i);
    printf("Second::i = %d
", Second::i);
    
    P p = {2, 3};
    
    printf("p.x = %d
", p.x);
    printf("p.y = %d
", p.y);
    
    return 0;
}

名稱空間解決了全域性變數命名衝突的問題

3、小結

C++ 中內建了動態記憶體分配的專用關鍵字

C++ 中的動態記憶體分配可以同時進行初始化

C++ 中的動態記憶體分配時基於型別進行的

C++ 中名稱空間概念用於解決名稱衝突問題

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