当前位置：首页 > web >正文

C++ new知识点详解

web 2025/6/16 12:46:30

好的，我们以“教科书”的形式，系统、详细、通俗易懂地讲解 C++ 中的 new 关键字。讲解将从最基础的概念出发，一步步深入，覆盖从基本使用到高级特性，并配有示例和小结，方便你系统学习与理解。

📘 C++ 教程：new 关键字详解

🧠 第1章什么是 `new`？

1.1 背景知识

在 C++ 中，内存分为多种区域，如：

栈区（stack）：函数调用时自动分配内存，函数返回后自动释放。速度快，但大小有限。
堆区（heap）：程序运行时动态分配内存，由程序员手动申请和释放。灵活但易出错。

C++ 提供了 new 关键字用于在堆区动态分配内存。

🧩 第2章 `new` 的基本用法

2.1 分配单个变量

int* p = new int;     // 分配一个 int，未初始化
*p = 42;              // 手动赋值

也可以直接初始化：

int* p = new int(42); // 分配一个 int 并初始化为 42

释放内存：

delete p;
p = nullptr;          // 避免野指针

✅ 小结：

操作	语法	说明
分配内存	`new 类型`	返回指向该类型的指针
初始化变量	`new 类型(值)`	直接给变量赋初值
释放内存	`delete 指针`	必须手动释放堆内存

🧱 第3章分配数组

3.1 动态数组

int* arr = new int[5];      // 分配 5 个 int 元素
arr[0] = 1; arr[4] = 5;

释放数组：

delete[] arr;               // 必须使用 delete[] 释放数组
arr = nullptr;

🚨 注意：

使用 delete 而不是 delete[] 会导致 未定义行为（UB），特别是当数组中有类对象时。

🧩 第4章分配类对象

4.1 分配一个对象

class Person {
public:Person(const std::string& name) {std::cout << "Constructor called for " << name << "\n";}~Person() {std::cout << "Destructor called\n";}
};Person* p = new Person("Alice");   // 自动调用构造函数
delete p;                          // 自动调用析构函数

4.2 分配对象数组

Person* arr = new Person[2] { {"Tom"}, {"Jerry"} };
delete[] arr;  // 自动调用每个对象的析构函数

🔍 第5章 new 背后的原理（简要）

5.1 new 是什么？

void* operator new(size_t size);

实际调用的是 operator new 函数，它返回一块足够大的堆内存。
new 后还会自动调用构造函数。
对应的 delete 调用的是 operator delete 并自动调用析构函数。

🔧 第6章自定义 new 和 delete

6.1 重载 new/delete（类级别）

class MyClass {
public:void* operator new(size_t size) {std::cout << "Custom new\n";return ::operator new(size); // 调用全局 new}void operator delete(void* ptr) {std::cout << "Custom delete\n";::operator delete(ptr);      // 调用全局 delete}
};

6.2 使用示例

MyClass* obj = new MyClass;  // 输出：Custom new
delete obj;                  // 输出：Custom delete

🧼 第7章注意事项和陷阱

问题	描述
内存泄漏	没有调用 `delete`，导致堆空间被占用无法释放。
野指针	删除对象后未将指针设为 `nullptr`，再访问会出错。
重复释放	连续调用 `delete` 可能导致崩溃。
`new` / `delete` 不匹配	`new[]` 必须配对 `delete[]`，`new` 必须配对 `delete`。

🚀 第8章 C++11/17 中的新特性（现代写法）

现代 C++ 推荐使用智能指针，自动管理内存，避免手动 new/delete：

#include <memory>std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(42); // 自动释放，无需 delete

智能指针更安全、更简洁，是现代 C++ 的推荐做法。

📚 第9章总结回顾

内容	示例	说明
分配单个变量	`int* p = new int(5);`	动态分配并初始化
分配数组	`int* arr = new int[10];`	使用 `new[]`
类对象	`Person* p = new Person();`	自动调用构造和析构
自定义行为	重载 `operator new`	用于调试或性能优化
智能指针	`std::make_unique<T>()`	推荐的现代方式