C++如何申请动态内存_c++申请动态内存

1. C++如何申请动态内存

        在C++中，你可以使用`new`和`delete`关键字来申请和释放动态内存。这对于创建非静态存储期的对象或数组非常有用。下面是一些基本的例子：

**单个对象：**
 
int* ptr = new int; // 申请一个整数的内存
*ptr = 5; // 在分配的内存中存储值5
delete ptr; // 释放内存
 
 
**对象数组：**
 
int* ptr = new int[10]; // 申请一个10个整数的数组
for (int i = 0; i < 10; ++i) {
    ptr[i] = i; // 初始化数组
}
delete[] ptr; // 释放数组内存

        在使用`new`关键字时，C++会自动调用对象的构造函数（如果有的话），并在使用`delete`时调用析构函数。对于数组，使用`new[]`和`delete[]`。

2. new[] 后 不用delete[]有什么影响

        在C++中，如果你使用 `new[]` 来分配一个动态数组，但是忘记使用对应的 `delete[]` 来释放内存，将会导致几个问题：

        1. 内存泄漏：最直接的后果是内存泄漏。分配的内存将不会被回收，这意味着它仍旧被程序占用，直到程序结束。对于长时间运行的程序或多次分配而忘记释放的情况，内存泄漏可能导致越来越多的内存被占用，最终可能耗尽可用内存，影响程序或其他程序的性能，甚至导致程序崩溃。

        2. 资源泄漏：如果数组中的对象是某种类型的资源，比如文件句柄或网络连接，那么这些资源也不会被正确地释放。这可能导致资源耗尽，使得程序不能打开新文件或新网络连接。

        3. 对象析构：如果数组中的对象有非平凡的析构函数，那么不使用 `delete[]` 也意味着这些析构函数将不会被调用。这可能导致对象相关的清理工作没有被执行，比如释放它们可能持有的动态内存。

        4. 未定义行为：如果你错误地使用 `delete` 而不是 `delete[]`，这将导致未定义行为，因为 `delete` 只会调用单个对象的析构函数，而不是数组中每个对象的析构函数。

3. delete[]原理

        在C++中，`delete[]` 用于释放由 `new[]` 分配的动态数组内存。这是 `new[]` 和 `delete[]` 配对使用的一部分，确保了动态分配的数组能够被正确地创建和销毁。`delete[]` 的原理涉及几个步骤：

        1. 调用析构函数：`delete[]` 首先为数组中的每个元素调用其析构函数，从最后一个元素开始，逆序至第一个元素。这一步很重要，因为析构函数负责执行任何必要的清理工作，例如释放对象可能拥有的资源。对于基础数据类型（如 `int`、`double` 等）这步可能什么也不做，因为它们没有自定义的析构函数。

        2. 释放内存：一旦所有元素的析构函数被调用后，`delete[]` 会释放整个数组占用的内存块。这个内存块是连续的，由 `new[]` 一次性分配。

        3. 内存归还操作系统：释放的内存会归还给C++运行时的内存分配器，内存分配器可能将内存立即归还给操作系统，或者保留以满足后续的内存分配请求。

        在底层，`delete[]` 实现可能会调用操作系统提供的API来进行内存管理。不同的编译器和标准库实现可能有不同的内存管理策略，但概念上的操作是一致的。

4. delet[]是如何知道自己需要调用多少次析构函数的

        在C++中，当你使用 `new[]` 分配一个动态数组时，编译器会在内部记录数组的大小（即元素的个数）。这个信息被存储在动态分配内存的某个位置，通常是数组开始前的几个字节。不同的编译器和运行时库可能会以不同的方式存储这个信息，但这对于程序员来说是透明的。

        当你使用 `delete[]` 来释放这个数组时，运行时库会查找并读取它之前存储的大小信息，以确定需要调用析构函数的次数。然后，它会按照逆序（从最后一个元素到第一个元素）为数组中的每个元素调用析构函数。

        这是一个自动的过程，保证了即使你没有显式地记录数组的大小，`delete[]` 也能正确地为所有元素调用析构函数并释放整个数组的内存。

        这种机制也是为什么不能将 `new[]` 分配的内存用 `delete` 释放，或者将 `new` 分配的内存用 `delete[]` 释放的原因之一。这两者之间的内存管理和构造/析构的行为是不同的，`new` 和 `delete` 配对用于单个对象，而 `new[]` 和 `delete[]` 配对用于对象数组。混淆使用会造成未定义行为，很可能会导致程序崩溃。      

5. 如何避免使用错误

          为了避免这些复杂性，建议使用 C++11 之后引入的智能指针，如 `std::unique_ptr` 或 `std::shared_ptr`，特别是它们提供的特殊版本，可以与动态数组一起使用，并且可以自动处理内存释放的问题。例如：

#include <memory>
 
// 使用智能指针管理动态数组
std::unique_ptr<int[]> smartArray(new int[10]);
 
// 不需要手动调用 delete[]，内存会在 smartArray 离开作用域时自动释放