new 運算子與 delete 運算子


到目前為止,您都是事先宣告好所要使用的變數,當程式開始執行時,這些變數就會自動被配置記憶體空間。

然而有時有些變數並不知道何時會被使用,您希望在使用到的時候再配置空間給變數,並在變數不使用的時候,將變數所佔有的空間還給記憶體,這時候我們可以使 用new運算子與delete運算子。

舉個簡單的例子來說,您可以在程式中以動態的方式來配置一個int型態大小的記憶體,例如:
int *ptr = new int;

在這段程式中,new運算子會配置一個int所需要的空間,並傳回該空間的位址,所以您使用指標ptr來儲存這個位址,這段程式只配置空間但不初始空間中 的儲存值,如果要在配置完成後指定儲存值,則可以如此宣告:
int *ptr = new int(100);

這段程式在配置空間之後,會將空間中的儲存值設定為100,以下使用一個簡單的程式來示範動態配置的使用:

#include <iostream> 
using namespace std;

int main() {
int *ptr = new int(100);

cout << "空間位置:" << ptr
<< endl;
cout << "空間儲存值:" << *ptr
<< endl;

*ptr = 200;

cout << "空間位置:" << ptr
<< endl;
cout << "空間儲存值:" << *ptr
<< endl;

delete ptr;

return 0;
}

執行結果:
空間位置:0x3d2458
空間儲存值:100
空間位置:0x3d2458
空間儲存值:200


使用new運算子動態配置的空間,在整個程式結束前並不會自動歸還給記憶體,您必須使用delete將這個空間還給記憶體,如上面的程式在結束前所作的動 作,在這個程式中,雖然顯示完畢後程式也就結束,但這邊還是示範delete的用法,而這也是個好習慣,日後您的程式在持續執行過程中若大量使用new而 沒有適當的使用delete的話,由於空間一直沒有歸還,最後將導致整個記憶體空間用盡。

接下來看一個簡單的動態記憶體配置的應用,您知道陣列使用的一個缺點,就是陣列的大小必須事先決定好,然而有時候您無法知道我們會使用多大的陣列,或者希 望由使用者自行決定陣列大小,這時候您就可以使用動態記憶體配置加上指標運算來解決這個問題,先說明陣列動態配置的方式,如下所示:
int *arr = new int[1000];

這段程式碼動態配置了1000個int大小的空間,並傳回空間的第一個位址,配置後的空間資料是未知的,沒有方法在動態配置陣列空間後同時宣告元素初值。

同樣的,使用new配置得來的空間,在不使用時應該使用delete歸還給記憶體,方法如下:
delete [] arr;

注意在使用delete歸還陣列空間給記憶體時,我們必須加上[ ],表示歸還的是整個陣列空間。

下面這個程式是個陣列動態配置的簡單示範:

#include <iostream> 
using namespace std;

int main() {
int size = 0;

cout << "請輸入陣列長度:";
cin >> size;
int *arr = new int[size];

cout << "指定元素值:" << endl;
for(int i = 0; i < size; i++) {
cout << "arr[" << i << "] = ";
cin >> *(arr+i);
}

cout << "顯示元素值:" << endl;
for(int i = 0; i < size; i++) {
cout << "arr[" << i << "] = " << *(arr+i)
<< endl;
}

delete [] arr;

return 0;
}

執行結果:
請輸入陣列長度:5
指定元素值:
arr[0] = 1
arr[1] = 2
arr[2] = 3
arr[3] = 4
arr[4] = 5
顯示元素值:
arr[0] = 1
arr[1] = 2
arr[2] = 3
arr[3] = 4
arr[4] = 5


您也可以使用指標來模擬二維陣列,只要清楚二維陣列中的兩個維度的索引值之位移量就可以了,這在 二維陣列 中有談到了,下面這個程式是個簡單的示範:

#include <iostream> 
using namespace std;

int main() {
int m = 0;
int n = 0;

cout << "輸入二維陣列維度:";
cin >> m >> n;

int *ptr = new int[m*n];

for(int i = 0; i < m; i++) {
for(int j = 0; j < n; j++) {
*(ptr + n*i + j) = i+j;
}
}

for(int i = 0; i < m; i++) {
for(int j = 0; j < n; j++) {
cout << *(ptr+n*i+j) << "\t";
}
cout << endl;
}

delete [] ptr;

return 0;
}

執行結果:
輸入二維陣列維度:4 5
0       1       2       3       4
1       2       3       4       5
2       3       4       5       6
3       4       5       6       7