C++ new 和 delete 关键字详解

目录

• 前言
• new 和 delete 的使用
• new
• delete
• 为数组分配内存和释放内存
• malloc 和 new
• delete 和 delete[]

前言

最早接触到new这个关键字，是在 Java 中，然后 ES6 之后的 js 中也提供了 new 这个关键字，在 java 和 js 这两门语言中，使用 new 关键词可以实例化类的对象。语义是相似的，但是其背后还是有些差异的，js 的 new 和 class 可能是一些语法糖。

那么有了这些对 new 这个关键字用法的了解，我们今天来看一看 c++ 中提供 new 这个关键字的用途和用法。

我们都知道 c++ 一门效率和性能为先的语言，选择 c++ 来开发应用多数考虑性能才选择这门语言来开发应用程序。 C++允许我们在运行时为一个变量或一个数组分配内存。这就是的动态内存分配。在 java 和 js 这样语言中，编译器都是内存分配和回收机制，开发人员不用为内存管理而花费时间和精力。但是在 c++ 这门语言这大不一样，一切都是程序员自己思考，如何分配内存以及在适当时机将其回收。

那么今天要聊的new和delete操作符就是用来动态地分配和回收内存。

new 和 delete 的使用

new

int* ptr;
ptr = new int;
*ptr = 2;
cout << *ptr << endl;

这里new动态地获取一块大小为 int 类型大小的内存，然后将指向这块内存地址指针返回给ptr这个我们之前定义好的用于存放int类型大小的指针。

delete

随后我们用delete来释放指针ptr指向的内存。

delete ptr;

接下来我们通过 3 个小例子，分别介绍如何使用 new 和 delete 为基本类型、组数和对象来动态分配内存以及回收内存

float* pointFloat;
pointFloat = new float;
*pointFloat = 2.0f;
cout << *pointFloat << endl;

为数组分配内存和释放内存

int main()
{
    int num= 5;
    int* intPointer;
    intPointer = new int[num];
    for (int i = 0; i < num; ++i) {
        cout << "level of tut: " << i + 1 << ": ";
        cin >> *(intPointer + i);
    }
    for (int i = 0; i < num; ++i) {
        cout << "level of tut" << i + 1 << ": " << *(intPointer + i) << endl;
      }
    delete[] intPointer;
    cout<<"Hello World";
    return 0;
}

使用new为 float 数组动态地分配了内存，返回指针是指向内存第一个元素的地址。

class Tut
{
private:
    int level_;
public:
    Tut(int level):level_(level){}
    
    void printLevel(){
        cout << "level: " << level_ << endl;
    }
};
int main()
{
    Tut* ptr = new Tut(2);
    ptr->printLevel();
    delete ptr;
    cout<<"Hello World";
    return 0;
}

注意箭头运算符->,当通过指针访问类成员函数时候会用到->。

那么new主要做了什么事情，寻找合适大小内存，然后将指向内存地址的指针返回给你，注意这时new不仅负责分配了Tut大小的内存，同时还调用了Tut的构造函数。

void* operator new(size_t size)

void operator delete(void*);

malloc 和 new

有时候我们通常可以用malloc来分配内存，不过使用malloc与使用new有一定区别

class Base
{
    int val_;
public:
    Base() = default;
    Base(int val):val_(val){}
    
    void print(){
        cout << val_ << endl;
    }
};

可以使用 malloc分配sizeof(Base)Base 类大小内存空间，那么new操作符和malloc其实通常都做了找到一块可以存放 Base 类型数据大小内存，然后将内存地址返回，不同之处，new除了作为分配内存的工作之外，还调用了一下够着函数。

Base* base = new Base();

Base* base = (Base*)malloc(sizeof(Base));

Base* base = new Base(1);
base->print();

delete 和 delete[]

使用关键字 new 在堆上开辟一块内存用于存放 Base 类型大小的数据，因为 c++ 没有像 Java 那样的垃圾回收机制，所以需要手动将这块内存释放。

delete base;

这里值得提一下，就是delete和delete[]是 2 个不同的操作符，所以我们释放数组时候需要选择delete[]而不是delete。

int* arr_ptr = new int[20];
delete[] arr_ptr;