C++面向对象核心编程必备知识点之----堆区

目录

1.堆区概念

2.new的基本语法

2.1相应类型指针变量进行接收

2.2非对应类型指针变量进行接收（会报错）

2.3不用指针变量接收（结果？）

 2.4直接解指针输出new内容（结果？）

3.delete释放new开辟出的内存

3.1delete在普通变量中的的用法(释放单个空间)

3.2delete释放数组的用法(释放多个连续空间)

4.总结和注意事项

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1.堆区概念

c++中内存有四个区，分别是代码区，全局区，栈区，堆区
（1）代码区顾名思义就是内存中用来存放代码的区域，具有共享性（减少同时运行两次程序产生复制，造成不必要的资源浪费）和只读性（防止程序运行过程中代码被不经意修改）
（2）全局区用来存放全局变量、静态变量、常量、字符串常量、counst修饰的全局变量（全局常量）
（3）栈区用来存放局部变量，函数参数等，栈区数据的注意事项---不要返回局部变量的地址，栈区的数据由编译器管理和释放
（4）堆区是由开发人员决定的，由我们进行释放，若不释放程序结束后编译器自动释放，可以用new关键字进行开辟内存，用delete释放所开辟的内存

2.new的基本语法

2.1相应类型指针变量进行接收

new关键字用于在堆区中申请内存时，有着一定的语法规则

    //在堆区创建整型数据，就用整型指针接收
    //new返回是该数据类型的指针

#include

using namespace std;

int main()

{

   int * p = new int((10));

    float * b=new float((35.12f));

    cout<<*p<

    cout<<*b<

    system("pause");

    return 0;

}

分别输出int整型指针变量p的内容和float单精度浮点型指针变量b的内容

结果如下图所示：

可以正常输出

2.2非对应类型指针变量进行接收（会报错）

试着用float类型指针接收开辟的int内存

int main()
{
    float * p = new int((10));
    int * b = new float((35.12f));
    cout << *p << endl;
	cout << *b << endl;
 
	system("pause");
	return 0;
}

 产生了错误，提示是：int 类型的值不能用于初始化float类型的实体

从这个报错内容可以看出:01.new返回的同类型的指针，要用同类型指针接收new出来的数据

2.3不用指针变量接收（结果？）

如果不对new的内容进行接收，能输出么？

int main()
{
	cout << "没有进行接收的new数据输出"<< new int((10)) << endl;
    int * p = new int((10));
    float * b = new float((35.12f));
    cout << *p << endl;
	cout << *b << endl;
 
	system("pause");
	return 0;
}

输出结果是一串地址，也间接说明了new关键字开辟出的是地址，既然是地址，就要用指针来接收，上一步验证过了要用同类型的对应指针型变量来接收，并且解指针后输出相应内容

 2.4直接解指针输出new内容（结果？）

那么直接用*解指针new出的内容呢?

int main()
{
	/*int *p = func();
	test01();
	test02();*/
	cout << "没有进行接收的new数据输出"<< new int((10)) << endl;
	cout << "解指针new数据输出" << *(new int((10))) << endl;
    int * p = new int((10));
    float * b = new float((35.12f));
    cout << *p << endl;
	cout << *b << endl;
 
	system("pause");
	return 0;
}

从输出结果与之后的用指针型变量来接收的结果来看，是一样的，所以，直接输出解指针new的数据可行，但是为啥不常用呢，从个人角度来看，可读性不高且不够美观，所以不常用，习惯性用相应类型指针变量接收再解指针输出，显得更直观些

3.delete释放new开辟出的内存

释放内存两种方式:
new <--> delete
new [] <--> delete []

3.1delete在普通变量中的的用法(释放单个空间)

对于普通变量，比如以下，可以在该变量之前加入delete关键字直接进行释放

p 是指向动态分配的内存的指针

int main()
{
	int *p = new int(10);
	cout << *p << endl;
	delete p;//释放
	cout << *p << endl;//释放了之后能正常输出么?
 
 
	system("pause");
	return 0;
}

引发了异常，访问权限

换句直白点的比喻就是说，你手上有100REN,拿去吃了顿饭，把100REN给了饭店老板，相当于这个100REN已经被你释放了，时候再问老板要，人家会给你么，这就产生了100REN的归属权，释放了100REN之后，那个100REN已经不属于你的私人财产范围了，你去染指，那就是超出了你的访问权限，属于非法访问，我们的编译器还是很公道的，不允许违法乱纪

3.2delete释放数组的用法(释放多个连续空间)

如果我们按照释放普通变量（释放单个空间）的方法释放数组，会是怎样的？

int main()
{
	int * arr = new int[10];//new一个10个元素的数组arr，用int类型指针arr接收
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arr[i] = i + 100;//给每个数组元素赋值，范围是100~109
	}
	//输出arr[i]
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
	delete arr;//按照3.1方法释放数组
 
	system("pause");
	return 0;
}

结果如下，虽然可以正常输出，但其实数组并没有被释放

如果动态分配了一个数组，但是却用delete p的方式释放，没有用[]，则编译时没有问题，运行时也一般不会发生错误，但实际上会导致动态分配的数组没有被完全释放。

牢记，用 new 运算符动态分配的内存空间，一定要用 delete 运算符释放。否则，即便程序运行结束，这部分内存空间仍然不会被操作系统收回，从而成为被白白浪费掉的内存垃圾。这种现象也称为“内存泄露”。

如果一个程序不停地进行动态内存分配而总是没有释放，那么可用内存就会被该程序大量消耗，即便该程序结束也不能恢复。这就会导致操作系统运行速度变慢，甚至无法再启动新的程序。但是，只要重新启动计算机，这种情况就会消失。

编程时如果进行了动态内存分配，那么一定要确保其后的每一条执行路径都能释放它。

另外还要注意，释放一个指针，并不会使该指针的值变为 NULL。

在释放new数组时，应该告诉编译器释放的是数组类型的arr，一一对应，不仅能达到真正的释放多个连续空间，也能增加代码健壮性

在arr 前面加[]中括号

int main()
{
	int * arr = new int[10];//new一个10个元素的数组arr，用int类型指针arr接收
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		arr[i] = i + 100;//给每个数组元素赋值，范围是100~109
	}
	//输出arr[i]
	for (int i = 0; i < 10; i++)
	{
		cout << arr[i] << endl;
	}
	//delete arr;
	delete[] arr;
    arr=NULL;//把释放后的指针置为NULL，这里不用加中括号
 
 
	system("pause");
	return 0;
}

4.总结和注意事项

new delete使用时注意以下几点

1.当传入的形参是数组时，能加const的就加const，防止在函数内部中的意外操作
2.内存new和delete时，原则：谁申请谁释放
3.在delete指针后，将指针置为NULL。例如：delete p; p = NULL; 

这样可以避免出现以下现象：

1.执行delete语句时，程序直接弹窗，崩溃
2.执行delete语句时，程序卡死。将delete语句注释掉，又正常了，但发生了内存泄露