一、為什麼需要動態記憶體分配？

在C++程式中，所有記憶體需求都是在程式執行之前通過定義所需的變數來確定的。 但是可能存在程式的記憶體需求只能在執行時確定的情況。 例如，當需要的記憶體取決於使用者輸入。 在這些情況下，程式需要動態分配記憶體，C ++語言將運算子new和delete合成在一起。

（1）特點

（2）語法

①變數申請：

Type* pointer = new Type;
//...
delete pointer;

  表示式用於分配記憶體以包含一個型別型別的單個元素。

②陣列申請：

Type* pointer = new Type[N];
//...
delete[] pointer;

  表示用於分配型別型別的元素的塊（陣列），其中N是表示這些元素的量的整數值。

Example:

int * foo;
foo = new int [5];

  在這種情況下，系統為int型別的五個元素動態分配空間，並返回指向序列的第一個元素的指標，該指標被分配給foo（指標）。 因此，foo現在指向一個有效的記憶體塊，其中包含五個int型別元素的空間。

  這裡，foo是一個指標，因此，foo指向的第一個元素可以使用表示式foo [0]或表示式* foo（兩者都是等價的）來訪問。可以使用foo [1]或*（foo + 1）訪問第二個元素，依此類推...... 

Note:

  我們程式請求的動態記憶體由系統從記憶體堆中分配。 但是，計算機記憶體是一種有限的資源，它可能會耗盡。 因此，無法保證所有使用operator new分配記憶體的請求都將由系統授予。

（3）動態記憶體分配Example:

#include <stdio.h>

int main()
{
    int* p = new int;
    
    *p = 5;
    *p = *p + 10;
    
    printf("p = %p\n", p);
    printf("*p = %d\n", *p);
    
    delete p;
    
    p = new int[10];
    
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        p[i] = i + 1;
        
        printf("p[%d] = %d\n", i, p[i]);
    }
    
    delete[] p;
    
    return 0;
}
 

編譯執行，結果：

p = 007F77D8
*p = 15
p[0] = 1
p[1] = 2
p[2] = 3
p[3] = 4
p[4] = 5
p[5] = 6
p[6] = 7
p[7] = 8
p[8] = 9
p[9] = 10
請按任意鍵繼續. . .

二、new關鍵字與malloc函式的區別

三、new關鍵字的初始化：

    int* pi = new int(1);
    float* pf = new float(2.0f);
    char* pc = new char('c');

Test：

#include <stdio.h>

int main()
{
    int* pi = new int(1);
    // int* pa = new int[1];
    
    float* pf = new float(2.0f);
    char* pc = new char('c');

    printf("*pi = %d\n", *pi);
    printf("*pf = %f\n", *pf);
    printf("*pc = %c\n", *pc);
    
    delete pi;
    delete pf;
    delete pc;
    
    return 0;
}

輸出結果：

*pi = 1
*pf = 2.000000
*pc = c
請按任意鍵繼續. . .

注意：

四、C++動態分配記憶體異常機制

    事項一下，我們的計算機記憶體優先，如果我們分配一個很大的記憶體空間，會出現棧滿，程式產生異常，程式崩潰。所以我們需要引入異常機制。

    C ++提供了兩種標準機制來檢查分配是否成功。

    （1）一個是處理異常。

  使用此方法，在分配失敗時丟擲bad_alloc型別的異常。 例外是這些教程後面解釋的強大的C ++特性。 但是現在，您應該知道如果丟擲此異常並且未由特定處理程式處理，則程式執行將終止。

    此異常方法是new預設使用的方法，並且是在宣告中使用的方法，like:

foo = new int [5];  // if allocation fails, an exception is thrown

  （2）另一種方法稱為nothrow

  當使用它時會發生的情況是，當記憶體分配失敗時，而不是丟擲bad_alloc異常或終止程式，new返回的指標是空指標，程式繼續正常執行 。

  可以使用名為nothrow的特殊物件（在header <new>中宣告）作為new的引數來指定此方法：

foo = new (nothrow) int [5];

在這種情況下，如果此記憶體塊的分配失敗，則可以通過檢查foo是否為空指標來檢測異常：

int * foo;
foo = new (nothrow) int [5];
if (foo == nullptr) {
  // error assigning memory. Take measures.
}

異常處理Example：

// rememb-o-matic
#include <iostream>
#include <new>
using namespace std;

int main ()
{
  int i,n;
  int * p;
  cout << "How many numbers would you like to type? ";
  cin >> i;
  p= new (nothrow) int[i];
  if (p == nullptr)
    cout << "Error: memory could not be allocated";
  else
  {
    for (n=0; n<i; n++)
    {
      cout << "Enter number: ";
      cin >> p[n];
    }
    cout << "You have entered: ";
    for (n=0; n<i; n++)
      cout << p[n] << ", ";
    delete[] p;
  }
  return 0;
}

編譯執行，結果：

<全文完> 

參考資料：

2）C++官網