十、动态内存分配与命名空间

1、C++中的动态内存分配

• 通过new关键字进行动态内存申请
• C++中的动态内存申请时基于类型进行的
• delete关键用于内存释放

C语言其实是不支持动态内存分配的，是通过malloc库函数来实现的，可能有一些硬件根本不支持malloc；而C++ new是一个关键字，不管在任意编译器上，任意硬件平台上都是能够进行动态内存分配的，这是本质区别。

malloc是基于字节来进行动态内存分配的，new则是基于类型来进行动态内存分配

// 变量申请：
Type * pointer = new Type;  // 从堆空间获取一个新的Type类型的空间
// 使用和C语言一样
delete pointer;             // 这里指的是pointer所指向的那个元素的内存空间被释放

// 数组申请：
Type * pointer = new Type[N];   // N指数组大小，数组元素个数，并非字节数
// 
delete[] pointer;   // 数组的释放，需要在delete后面加[]，和变量有区别
                    // delete[]  说明所要释放的指针是指向一片数组空间的，释放整个数组空间，如果用delete的话，pointer指向的是数组的首元素地址，释放的就是首元素的内存空间，其余元素的内存空间并没有释放，会造成内存泄漏

#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;       // 指释放单个变量
    
    p = new int[10]; // p指向一片数组空间，
    // p所指向的内存空间，至少占用了40个字节，保证够用，可能分配得更多
    
    for(int i=0; i<10; i++)
    {
        p[i] = i + 1;
        
        printf("p[%d] = %d\n", i, p[i]);
    }
    
    delete[] p; // 释放数组
    
    return 0;
}

new关键字与malloc函数的区别：

• new关键字是C++的一部分
• malloc是由C库提供的函数
• new以具体的类型为单位进行内存分配
• malloc以字节为单位进行内存分配
• new在申请单个类型变量时可以进行初始化
• malloc不具备内存初始化的特性

new关键字的初始化：

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

2、C++中的命名空间

在C语言中只有一个全局作用域

• C语言所有的全局标识符共享同一个作用域
• 标识符之间可能发生冲突

C++中提出了命名空间的概念

• 命名空间将全局作用域分成不同的部分
• 不同命名空间中的标识符可以同名而不会发生冲突
• 命名空间可以相互嵌套
• 全局作用域也叫默认命名空间

定义：

namespace Name
{
    namespace Internal
    {
        /* ... */
    }
    /* ... */
}

命名空间的使用

using namespace name;    // 使用整个命名空间
using name::variable;    // 使用命名空间中的变量
::variable;             // 使用默认命名空间中的变量

#include <stdio.h>

namespace First
{
    int i = 0;
}

namespace Second
{
    int i = 1;
    
    namespace Internal
    {
        struct P
        {
            int x;
            int y;
        };
    }
}

int main()
{
    using namespace First;
    using Second::Internal::P;
    
    printf("First::i = %d\n", i);
    printf("Second::i = %d\n", Second::i);
    
    P p = {2, 3};
    
    printf("p.x = %d\n", p.x);
    printf("p.y = %d\n", p.y);
    
    return 0;
}

命名空间解决了全局变量命名冲突的问题

3、小结

C++ 中内置了动态内存分配的专用关键字

C++ 中的动态内存分配可以同时进行初始化

C++ 中的动态内存分配时基于类型进行的

C++ 中命名空间概念用于解决名称冲突问题