第20章 指针 二 为指针分配和释放空间

白话C++

第二十章指针二为指针分配和释放空间

20.1 理解指针的两种“改变”

20.1.1 改变指针的值

20.1.2 改变指针所指的变量的值

20.1.3 两种改变？一种改变？

20.2 C++ 方式的内存分配与释放 new 和 delete

20.2.1 new

20.2.2 在new 时初始化内存的值

20.2.3 delete

20.2.4 实验： new 和 delete

20.2.5 new 和 delete 的关系

20.3 new [] 和 delete []

20.3.1 new[] / delete[] 基本用法

20.3.2 new []/ delete[] 示例

20.3.3 详解指向连续空间的指针

20.4 delete/delete[] 的两个注意点

20.4.1 一个指针被删除时，应指向最初的地址

20.4.2 已释放的空间，不可重复释放

20.5 C 方式的内存管理

20.5.1 分配内存 malloc 函数

20.5.2 释放内存 free 函数

20.5.3 重调空间的大小： realloc 函数

20.5.4 malloc、realloc、free的例子

20.1 理解指针的两种“改变”

普通变量（非指针，简单类型变量）只能改变值：

1) int a = 100;

2) ...

3) a = 200;

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第 1 行代码，声明int类型变量a，并且初始化a的值为100。

到第 3 行代码，变量a的值被改变成200。

对于非指针的简单变量，能被程序改变的，只有这一种。而指针变量，似乎有两种改变。

20.1.1 改变指针的值

这一点和普通变量一致。但要特别注意，“改变指针的值”引起的结果是什么？其实就是“改变指针的指向”。

因为，指针的值是某个变量的地址。假如指针P原来的值是A变量的地址，现在改为B变量的地址。我们称为：“P由指向A改为指向B”。这就是指针的第一种改变。

以下是示例代码：

int* P;

int A,B;

1) P = &A;

2) ...

3) P = &B;

1) 行代码中，P 的值为 &A，即P指向变量A。

到3）行代码中，P的值变为&B，即改为指向变量B。

下面讲：指针的第二种改变。通过指针，改变指针所指的变量的值。

20.1.2 改变指针所指的变量的值

复习前一章，我们知道通过 * （地址解析符），可以得到、或改变指针所指的变量的值。

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int* P;

int A = 100;

P = &A;

*P = 200;

cout << A << endl;

代码中加粗的那一行：*P = 200; ，其作用完全等同于：A = 200;

所以，最后一行输出的结果是 200。

这就是指针的第二种改变：所指变量的值，被改变了。

20.1.3 两种改变？一种改变？

两种改变的意义不同：

改变一：改变指针本身的值（改变指向）。

改变二：改变指针指向的变量的值。

从代码上看：

第一种改变，P = &A; 左值（等号左边的值）是变量本身，右值

则是一个地址。

而第二种改变，*P = 200; 左值通过星号对P操作，来取得P指

向的变量；右值是普通的值。

理解,区分对指针的两种改变，才能学会如何使用指针。

请思考：上一章讲的“指针的加减操作”，是对指针的哪一种改变？

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最后需要说明，严格意义上，指针仍然只有一种改变，即改变指针本身的值。改变指针指向的变量，应视为对另一变量的改变，只不过在代码上，它通过指针来进行，而不是直接对另一变量进行操作。

为指针分配、释放内存空间

之前，我们给指针下的定义是“指针是一个变量，它存放的值是另一个变量的地址”。

比如：

int a;

int* p = &a;

看，a 就是“另一个变量”，p指向了a。

我们知道，变量总是要占用一定的内存空间，比如上面的a，就占用了4个字节（sizeof(int))。这四个字节属于谁？当然属于变量a，而不是p。

现在要讲的是：也可以单独为指针分配一段新的内存空间。这一段内容不属于某个变量。

20.2 C++ 方式的内存分配与释放 new 和 delete

在内存管理上，C++ 和 C 有着完全不同的两套方案。当然，C++的总是同时兼容C。C的那一套方案在C++里同样可行。

我们首先看看纯C++的那一套： new 和 delete。

new ，从字面上看意思为“新”；而delete 字面意思为“删除”。二者在C++中内存管理中大致的功能，应是一个为“新建”，一个为“删除”。

20.2.1 new

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new 是 c++ 的一个关键字。被当作像 +、-、* 、/ 一样的操作符。它的操作结果是在申请到一段指定数据类型大小的内存。

语法：

指针变量 = new 数据类型;

new 将做三件事：

1、主动计算指定数据类型需要的内存空间大小；

2、返回正确的指针类型；

3、在分配内存的一，将按照语法规则，初始化所分配的内存。

这是什么意思呢？看看例子吧：

int* p;

p = new int;

和以往不一样，p 这回不再“寄人篱下”，并不是指向某个已存在的变量，而是直接指向一段由new 分配而来的新内存空间。

“p 指向一段由new 分配而来的新内存空间”这句话等同于：“new 分配一段新的内存空间，然后将该内存空间的地址存入到变量p中。”

所以，最终p中仍然是存储了一个变量的地址，只是，这是一个“无名”变量。

指向原有的某个变量，和指向一段新分配的内存空间，有什么区别呢？

“原有的变量”，可以比喻成指向一间原有的，并且有主的房间。而“新分配的内存空间”，则像是一个“临时建筑物”。我们必须在不用它的时候，主动将它拆迁。拆迁的工作由delete来完成。

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当指针变量通过 new ，而得到一个内存地址后，我们就可以像以前的所说的，通过该指针，通过*号，而对该内存地址（一个无名的变量），进行操作。

如：

int* p = new int;

*p = 100;

cout << *p << endl;

屏幕将输出100。

20.2.2 在new 时初始化内存的值

new 也可以在申请内存空间时，直接设置该段内存里要放点什么.

语法：

指针变量 = new 数据类型(初值);

这样，上例可以改为：

int* p = new int(100);

cout << *p << endl;

如果你申请的是字符类型的空间,并且想初始化为‘A'：

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