C++ 使用new與delete需注意的原則

更新時間：2020年08月11日 11:56:51 作者：Dabelv

這篇文章主要介紹了C++ 使用new與delete需注意的原則，幫助大家更好的理解和學習c++，感興趣的朋友可以了解下

C++的動態(tài)內(nèi)存管理是通過new和delete兩個操作來完成的，即用new來申請空間，用delete來釋放空間。在使用new和delete時，注意以下原則。

1.new與delete需一一對應

用new操作申請空間，如果申請成功，必須在以后的某個時刻用delete釋放該空間，既不能忘記釋放，也不能多次釋放。前者會引起內(nèi)存泄露，后者會引起運行時錯誤。如下面的程序。

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int *p;
	p=new int(3);
	if(p)
	{
		delete p;
	}
	delete p;
	return 0;
}

以上程序?qū)χ羔榩所指向的空間進行兩次釋放，這種內(nèi)存錯誤對C++程序危害極大，也是很多人對C++忘而卻步的原因。多次釋放同一塊內(nèi)存空間，并不一定立即引起程序運行錯誤，也不一定會導致程序運行的崩潰，這跟具體的編譯器實現(xiàn)有關。但是，多次釋放同一塊內(nèi)存空間絕對是一個編程錯誤，這個編程錯誤可能會在其后的某個時刻導致其他的邏輯錯誤的發(fā)生，從而給程序的調(diào)試和糾錯帶來困難?？疾烊缦鲁绦颉?/p>

#include <iostream>
using namespace std;

int main()
{
	int *p,*q,*one;
	one=new int;
	if(one)
	{
		cout<<one<<endl;
	}
	delete one;
	p=new int(3);
	if(p)
	{
		cout<<p<<endl;
	}
	delete one;//假設這句語句是程序員不小心加上的
	q=new int(5);
	if(q)
	{
		cout<<q<<endl;
	}
	cout<<(*p)+(*q)<<endl;
	delete p;
	delete q;
}

程序通過編譯，運行結果如下：

003289A0
003289A0
003289A0
10

程序運行過程中會產(chǎn)生中斷。從程序的輸出可以看出，在將指針one所指向的空間釋放后，為指針p申請的空間就是原來one所指向的空間。由于不小心在為p分配空間之后再次使用了delete one，導致q申請到的空間就是原來p所申請的空間，這樣賦給*q的值就改寫了原來p所指向的單元的值，導致最后輸出結果為10。由此可知，多次釋放同一塊內(nèi)存空間，即使不導致程序運行中斷，也會破壞環(huán)境，使指針與所對應的空間的隸屬關系出現(xiàn)混亂，從而導致邏輯錯誤。在大型程序設計中，這種邏輯錯誤的查找會變得十分費時費力。

**注意：**當指針p的值為NULL時，多次使用delete p并不會帶來麻煩，因為釋放空指針的空間實際上不會導致任何操作。所以，將“不用”的指針設置為NULL是一個好的編程習慣。

2.new[]與delete[]需一一對應

在申請對象數(shù)組時，需要使用new[]運算符，與之對應，釋放對象數(shù)組時，需要使用delete[]運算符。這一點與C語言有所區(qū)別，C中無論申請單個還是多個對象，均使用malloc()/free()函數(shù)。首先看一下delete與delete[]運算符的區(qū)別。

class Test 
{
public:
	Test() { cout<<"ctor"<<endl; }
	~Test() { cout << "dtor" << endl; }
};

//segment1
Test* pArray1 = new Test[3];
delete pArray1;

//segment2
Test* pArray2 = new Test[3];
delete[] pArray2;

其中代碼片段segment1運行結果如下：

ctor
ctor
ctor
dtor

segment2運行結果如下：

ctor
ctor
ctor
dtor
dtor
dtor

可以看出，delete與delete[]區(qū)別在于釋放對象數(shù)組時，delete只調(diào)用了一次析構函數(shù)，delete[]調(diào)用了三次析構函數(shù)，完成了對象數(shù)組的釋放。實際上，在使用new和new[]申請內(nèi)存空間時，會申請一段額外的內(nèi)存來保存用戶申請的內(nèi)存空間大小，元素個數(shù)等信息。當使用delete[]釋放內(nèi)存空間時，會逐個調(diào)用對象的析構函數(shù)并完成最終的內(nèi)存空間的釋放。使用delete釋放對象數(shù)組時，則只會調(diào)用單個對象的析構函數(shù)，造成內(nèi)存泄漏。符號[]告訴編譯器，在delete一塊內(nèi)存時，先去獲取內(nèi)存保存的元素個數(shù)，然后一一清理。所以使用delete釋放new[]申請的內(nèi)存空間和使用delete[]釋放new申請的內(nèi)存空間都錯誤的做法。

具體使用時，需要注意以下兩點：

（1）對于內(nèi)置數(shù)據(jù)類型，因為沒有構造和析構函數(shù)，所以使用delete和delete[]的效果是一樣的。比如：

int* pDArr=new int[3];
//processing code
delete pDArr;	//等同于delete[] pDArr

對于內(nèi)置數(shù)據(jù)類型，雖然可以使用delete完成對象數(shù)組內(nèi)存空間的釋放，但是為了保證代碼的可讀性，建議使用delete[]來完成。所以，new[]與delete[]使用時應一一對應。

（2）對于經(jīng)常使用typedef的程序員來說，很容易new[]與delete的混用，例如有如下操作：

typedef int Height[NUM]；
int* pHeight=new Height;

這個情況應該使用delete還是delete[]呢？答案如下：

delete	pHeight;		//wrong，但容易錯誤地使用delete
delete[] pHeight;	//right

為了避免出現(xiàn)上面的錯誤，建議不要對數(shù)組使用typedef，或者采用STL中的vector代替數(shù)組。

3.構造函數(shù)中的new/new[]與析構函數(shù)的中delete/delete[]需一一對應

當類的成員中有指針變量時，在構造函數(shù)中用new申請空間并且在析構函數(shù)中用delete釋放空間是一種“標準的”、安全的做法。例如下面的程序。

#include <iostream>
using namespace std;

class Student
{
	char* name;
public:
	Student()
	{
		cout<<"Default constructor"<<endl;
	}
	Student(char*);
	~Student();
};

Student::Student(char*s)
{
	//Student();//此句運行時報錯，構造函數(shù)不能調(diào)用其他構造函數(shù)
	cout<<"In constructor,allocating space"<<endl;
	name=new char[strlen(s)+1];
	strcpy(name,s);
	cout<<"name:"<<name<<endl;
}

Student::~Student()
{
	cout<<"In destructor, free space"<<endl;
	delete name;
}

int main()
{
	Student s1("張三");
}

程序運行輸出：