new与delete

在C语言中，动态分配内存时一般常使用malloc()函数，但是对于非内置数据类型（如struct、enum、class等），malloc()与free()无法满足动态对象的需求，因此C++引入new与delete关键字，用来进行内存申请与释放空间。

1、new运算符

new运算符用来申请一块连续的内存，其格式如下：

new 数据类型（初始化列表）;

我们知道，malloc()函数申请内存时返回的是一个void*类型的指针，而new与malloc()不同，它分配一块存储空间并且指定了类型信息，并根据初始化列表中给出的值进行初始化，是直接可以使用的内存，这个过程，程序员常称之为new一个对象。而且new动态创建对象时不必为该对象命名，直接指定数据类型即可。如果申请内存成功，返回一个类型指针；如果内存申请失败，则返回NULL。

用new可以创建基本数据类型对象，示例代码如下：

char *pc = new char;         //申请一段空间用来存储char类型，内存中没有初始值
int *pi = new int(10);       //申请一段空间存储int类型数据，初始值为10
double *pd = new double();   //申请一段空间存储double类型的数据，默认初始值为0

上述代码分别用new创建了char、int、double三个对象，其中char对象没有初始化列表，新分配内存中没有初始值；int对象初始化列表为10，是分配一个空间存储int类型数据，并把10存入该空间；double对象初始化列表为空，表示用0初始化该对象。

new也可以用来创建数组对象，其格式如下：

new 数据类型[数组长度];

new数组时，后面可以加小括号()，但括号中不可以有指定任何初始值，加小括号时由编译器为其提供默认初始值，而不加小括号时不提供任何初始值。例如：

int *pi = new int[10]();
char *pc = new char[10];
double* pd = new double[0];

pi所指向的数组中10个元素初始化为0，pc所指向的数组中没有提供初始值。而pd是一个长度为0的dobule类型数组，C++虽然不允许定义长度为0的数组变量，但明确指出，调用new创建长度为0的数组是合法的，它返回有效的非零指针，但该指针不能进行有效的解引用操作，因为它没有指向任何元素，它主要的作用是用于比较运算。

除上述数组创建外，new还可以创建const对象的动态数组，但const对象数组一经创建就不允许更改，因此意义不大，读者只需知道其事即可。

2、delete运算符

用new运算符分配内存，使用后要及时释放以免造成内存泄露，C++提供了delete运算符来释放new出来的内存空间，其格式如下：

delete 指针名;

直接作用于指针就可以删除由new创建的对象，释放指针所指向的内存空间。但在释放数组对象时要在指针名前加上[]，其格式如下：

delete []指针名;

​ 如果漏掉了[]，编译器在编译时无法发现错误，但它会导致少释放内存空间，产生内存泄露严重时会产生运行错误等。

学习完了new与delete运算符，接下来就通过一个案例来加深读者的理解与使用，如例1所示。

例1

 1    #include <iostream>
 2    using namespace std;
 3    int main()
 4    {
 5        int *pi = new int(10); //new 一个int对象，初始值为10
 6        cout << "*pi = " << *pi << endl;
 7        *pi = 20;    //通过指针改变变量的值
 8        cout << "*pi = " << *pi << endl;
 9        char *pc = new char[10];
 10        for (int i = 0; i < 10; i++)
 11            pc[i] = i + 65;    //向数组中存入元素
 12        for (int i = 0; i < 10; i++)
 13            cout << pc[i] << " ";
 14        cout << endl;
 15        delete pi;      //释放int对象
 16        delete []pc;    //释放数组对象
 17         system("pause");
 18        return 0;
 19    }

运行结果如图1所示。

图1 例1运行结果

例1中分别创建了一个int对象和一个char类型数组对象，int对象初始化值为10，通过指针可以修改其值，char数组对象没有初始化，案例中通过下标法为数组赋值。注意在使用完new对象之后一定要用delete释放内存。

多学一招：new/delete与malloc()/free()

malloc()/free()是C语言的标准库函数，new/delete是C++的运算符，它们都可用于申请动态内存和释放内存，new/delete在实现上其实调用了malloc()/free()函数，然后又做了一些其他封装，所以两者虽有相似却又有不同。1、new创建对象时返回的是直接带类型信息的指针，而malloc()返回的都是void*类型的指针。

2、两者在创建对象时都可能造成内存泄露，但new可以定位到哪个文件的哪一行，而malloc()没有这些信息。

3、对于非内置类型对象而言，new/delete在创建对象时不止是分配内存，还会自动执行构造函数进行初始化，对象消亡之前自动执行析构函数，而malloc()/free()只能简单的分配释放内存。

4、new与malloc()申请内存位置不同，new从自由存储区（free store）分配，而malloc()从堆区（heap）分配（请参考ISO14882内存管理部分），free store和heap很相似，都是动态内存，但位置不同，这就是为什么new出来的内存不能通过free()释放。但大部分编译器并没有很好的执行这一条标准，很有可能把free store和heap混淆起来，因此有时使用free()释放new出来的对象也不会报错，但这会造成程序的可读性差，所以还是要各自配对使用。

在C++程序中完全可以用new/delete来代替malloc()/free()，但C++程序经常要调用C函数，而C程序只能用malloc()/free()来管理内存，为了保持与C兼容，所以在C++中把malloc()/free()也保留了下来。