C++學習 之 指針及動態內存分配（筆記）

1. 指針

　　1.1 指針的含義：

　　簡單來說，指針是存儲內存地址的變量。當我們聲明了一個指針變量后，使用該指針時系統會根據指針內的地址索引內存塊，讀取內存內的值。指針因為是用來存地址的，所以一般固定長度為4個字節。void指針指向內存塊的指針。

　　指針的定義示例：

int a=0;

int *Pointer_a=&a;

 

　　在編寫程序時我們可以使用&（引用運算符或地址運算符）獲取變量或常量的地址，例如上例中獲取a變量地址就是用&a。對於指針來說指針本身存儲地址，加上*（解除引用運算符）讀取該地址下的值。如上例，Pointer_a存放的就是a的地址，*Pointer_a就是讀取a的值。

　　1.2 指針的運算（++和--）：

　　和數組具有相似之處，指針也可以進行地址運算。

　　我們可以用指針遍歷數組試試：

int Array[5]={1,2,3,4,5};
int *p=Array;//Array存放的為數組的第一個元素的地址
for(int i=0;i<5;i++)
{
    cout<<"Array["<<i+1<<"]: "<<*p<<endl;
    p++;
}

2.動態內存分配

　　2.1使用new和delete動態分配和釋放內存：

　　new可以申請分配一個內存塊（申請不一定會成功受限於系統的狀態），如果成功則返回指向一個指針，指向分配的內存，否則會出現異常。delete用於釋放new所分配的空間，當我們使用new分配的空間不在使用時，一定要及時釋放否則會拖慢系統。

　　動態內存分配示例：

　　

int* p, * p_copy, number = 0;

 

cout << "請輸入需要存放的整數數量：";
cin >> number;
p = new int[number];//根據需要動態分配內存空間
p_copy = p;//存儲p的初始地址

 

cout << "請輸入各整數（用空格隔開）：";
for (int i = 0; i < number; i++)//輸入各整數
{
　　cin >> *p_copy;
　　p_copy++;
}
for (int i = 0; i < number; i++)//輸出動態分配的空間內的各整數值
{
　　cout <<"第"<<i+1<<"整數為："<<*p<<endl;
　　p++;
}

　　

　　2.2動態分配內存空間的注意事項：

　　使用new分配內存空間后沒有釋放，導致程序運行時間越長系統越慢。要注意在new和delete的配合使用，否則會導致內存泄漏問題。在我們對原本有效的指針使用delete后指針便變為無效指針，此時指針為懸浮指針。還有就是指針在被定義之后沒有指向內存空間或存儲變量地址，這樣的指針也是無效的。對無效指針解除引用程序往往會出現異常。所以，我們可以把指針初始化為NULL，使用前對指針是否有效進行檢查。

　　2.3動態分配內存空間異常處理：

　　如果在使用new時分配不成功，將使得程序中斷，並彈出錯誤窗口。對此我們可以編寫異常處理程序，在分配成功時正常執行，不成功時也能妥善退出。

　　例如：

 

try
{
    int *p=new int [536870911];
    delete [] p;
}
catch (bad_alloc)
{
    cout<<"內存分配失敗，程序結束"<<endl;
}

 

　　或者使用new(nothrow),在分配失敗時返回NULL。

　　例如：

int *p=new(nothrow)int [0x1fffffff];
if(p)//檢查p是否為空
{
    delete [] p;//當p為空時，釋放p的內存
}
else
    cout<<"內存分配失敗，程序退出"<<endl;