C++中new的用法

一、普通new的使用

new是C++中一個關鍵字，用於在運行時動態地分配內存，使用new運算符可以將對象的指針存儲在變數中。通過new創建的對象存儲在堆內存中，其生命周期不依賴於代碼塊，需要開發者手動刪除才能釋放內存。

下面是一個使用new來分配和釋放內存的示例代碼：

#include <iostream>

int main() {
    int* ptr = new int(5); //分配一個整型變數的內存空間，並將其初始化為5，返回其指針
    std::cout << *ptr << std::endl; //輸出該指針指向的內存空間的值（即5）
    delete ptr; //釋放該指針指向的內存空間
    
    return 0;
}

在這個示例中，使用new動態分配了一個整型變數的內存空間，並將其指針存儲在ptr變數中。通過使用指針訪問這個新分配的內存空間，可以修改或讀取其中的數據。最後使用delete釋放了內存。

二、使用new創建動態數組

new同樣也可以用於創建動態數組。創建數組時需要在類型後面添加方括弧[]，並在方括弧內指定數組的大小。下面是一個使用new創建動態數組的示例代碼：

#include <iostream>

int main() {
    int* ptr = new int[5]; //分配一個包含5個整型變數的內存空間，返回其首地址
    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        ptr[i] = i; //將數組中的元素初始化為其下標值
    }

    for(int i = 0; i < 5; i++) {
        std::cout << ptr[i] << " "; //依次輸出數組中的元素
    }
    std::cout << std::endl;
    delete[] ptr; //釋放該數組佔據的內存空間
    
    return 0;
}

在這個示例中，使用new動態創建了一個包含5個整型變數的數組，為數組中的每個元素賦值，並依次輸出它們的值。最後使用delete[]關鍵字釋放了數組佔據的內存空間。

三、使用new創建自定義類型

new同樣適用於創建自定義類型的對象。需要注意的是，由於C++類可以擁有自己的構造函數和析構函數，因此創建自定義類型的對象時需要調用正確的構造函數。下面是一個使用new創建自定義類型對象並釋放內存的示例代碼：

#include <iostream>

class Person {
public:
    Person(std::string n, int a) : name(n), age(a) { //構造函數
        std::cout << "create a person" << std::endl;
    }
    ~Person() { //析構函數
        std::cout << "delete a person" << std::endl;
    }
    std::string name;
    int age;
};

int main() {
    Person* ptr = new Person("Alice", 18); //創建一個Person對象，並傳入構造函數參數，返回其指針
    std::cout << "name: " << ptr->name << ", age: " << ptr->age << std::endl;
    delete ptr; //釋放該Person對象佔據的內存空間
    
    return 0;
}

在這個示例中，使用new動態創建了一個Person對象，並通過調用Person類的構造函數進行初始化。然後通過使用指針訪問對象的成員變數並輸出它們的值，最後使用delete釋放了內存。

四、使用new創建對象數組

同樣地，new也可以創建對象數組。需要調用對象的默認構造函數來創建對象數組。下面是一個使用new創建對象數組並釋放內存的示例代碼：

#include <iostream>

class Person {
public:
    Person() { //構造函數
        std::cout << "create a person" << std::endl;
    }
    ~Person() { //析構函數
        std::cout << "delete a person" << std::endl;
    }
};

int main() {
    Person* ptr = new Person[5]; //創建長度為5的Person對象數組，並返回其首地址
    delete[] ptr; //釋放該對象數組佔據的內存空間
    
    return 0;
}

在這個示例中，使用new動態創建了一個長度為5的Person對象數組，並通過調用Person類的構造函數來初始化數組中的每個元素。最後使用delete[]釋放了該對象數組佔據的內存空間。

五、使用new時要注意的問題

雖然new可以被用來創建動態對象和數組，但是使用new時也有一些需要注意的問題。

首先，使用new創建的對象不會被自動釋放。開發者需要手動使用delete或者delete[]來釋放內存空間。如果開發者忘記釋放內存，那麼這些內存空間將一直存在於系統中，佔據著寶貴的內存資源，造成內存泄漏。

其次，使用new時需要考慮分配的內存空間是否滿足要求，如是否為NULL等。如果分配內存空間失敗，會拋出std::bad_alloc異常。為避免這種情況，開發者可以通過判斷返回指針是否為NULL來確保內存分配成功。

總之，new是C++中動態內存分配的主要方式之一，開發者需要了解其用法，合理使用該關鍵字，以避免不必要的內存泄漏或者程序崩潰。