C++内存操作符：new分配 与 delete释放

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一. new操作符

1. 功能与语法

在C++中，new操作符用于动态分配内存。它的基本语法有两种形式：一种是分配单个对象的内存，例如int *p = new int;，这里new操作符在堆上分配了足够存储一个int类型对象的内存空间，并返回指向该内存空间的指针p；另一种是分配数组的内存，如int *arr = new int[5];，这会在堆上分配能够存储5个int类型元素的连续内存空间，arr指向这个数组的首元素。

2. 初始化

对于基本类型，可以在分配内存的同时进行初始化。例如int *p = new int(10);，这里不仅分配了一个int类型的内存空间，还将这个空间初始化为10。对于自定义类型（类类型），如果类有合适的构造函数，new操作符会调用构造函数来初始化对象。例如：

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class MyClass {
    public:
        MyClass(int num) : value(num) {}
        int value;
};
MyClass *obj = new MyClass(20);

二. delete操作符

1. 功能与语法

delete操作符用于释放由new操作符动态分配的内存。对于单个对象的内存释放，语法为delete p;，其中p是由new分配的单个对象的指针。例如，对于前面分配的int类型指针p（int *p = new int;），使用delete p;来释放内存。对于数组的内存释放，语法为delete[] arr;，其中arr是由new分配数组内存的指针。例如，对于int *arr = new int[5];，使用delete[] arr;来释放数组内存。

2. 注意事项

如果使用delete时不匹配（用delete释放数组内存或者用delete[]释放单个对象内存），会导致未定义行为。例如，如果对int *arr = new int[5];使用delete arr;（而不是delete[] arr;），可能会导致内存泄漏或者程序崩溃等问题。

不能对同一个指针多次调用delete操作符，这也会导致未定义行为。例如：

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int *p = new int;
delete p;
// 以下操作是错误的
delete p;

三. 内存管理的重要性与潜在问题

1. 内存泄漏

如果动态分配的内存没有被正确释放（例如，忘记调用delete或delete[]），就会导致内存泄漏。内存泄漏会使程序占用的内存不断增加，最终可能导致系统内存耗尽。例如：

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void leakMemory() {
    int *p = new int;
    // 没有释放p所指向的内存，函数结束后，这块内存无法被再次使用
}

2. 悬空指针

在释放内存后，如果没有将指针设置为nullptr（C++11及以上）或者其他合适的值，指针就会变成悬空指针。悬空指针指向的是已经被释放的内存区域，对悬空指针进行解引用操作会导致未定义行为。例如：

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int *p = new int;
delete p;
// p现在是悬空指针
// 以下操作是危险的
*p = 10;

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