|
Операторы new / delete и new [] / delete []Практический курс по C/C++: https://stepik.org/course/193691 Итак, на предыдущих занятиях мы с вами увидели, каким богатым функционалом стали обладать структуры в языке С++. В них появились методы-члены, конструкторы и деструкторы, а также режимы ограничения доступа к полям структуры. В связи с этим возникают некоторые особенности их динамического создания в памяти устройства. Я напомню, что в языке Си мы изучали функции malloc(), calloc(), realloc() и free() для динамического выделения и освобождения ранее выделенной области памяти. В частности, память под структуру могли выделить следующим образом: #include <iostream> #include <math.h> using std::cout; using std::endl; struct point { private: int x, y; public: point() { cout << "вызов конструктора объекта" << endl; x = 0; y = 0; } point(int x, int y) { cout << "вызов конструктора объекта" << endl; this->x = x; this->y = y; } ~point() // деструктор { cout << "вызов деструктора объекта" << endl; } double length() { return sqrt(x*x + y*y); } void sum(const point& pt) { this->x += pt.x; this->y += pt.y; } void set_coords(int x, int y) { if(x < -100 || x > 100 || y < -100 || y > 100) return; this->x = x; this->y = y; } void get_coords(int& x, int& y) {x = this->x; y = this->y; } int get_x() { return this->x; } int get_y() { return this->y; } }; int main() { struct point* pt; pt = (point *)malloc(sizeof(point)); // что то делаем free(pt); return 0; } Однако если запустить программу, то ни конструктор, ни деструктор структуры point вызван не будет. Функции malloc() и free() лишь выделяют нужное число байт для хранения объекта структуры и, затем, освобождают эту память. Никаких дополнительных действий не выполняется. В ряде случаев – это то, что нужно. И в языке Си этого достаточно для размещения объекта структуры в памяти. Но не в С++. Здесь дополнительно следует вызвать конструктор непосредственно после создания объекта и деструктор – непосредственно перед удалением объекта. Для этого Бьёрн Страуструп ввел в С++ два новых оператора:
В нашем примере ими можно воспользоваться следующим образом: int main() { struct point* pt; pt = new point; // что то делаем delete pt; return 0; } После выполнения программы в консоли увидим строчки: вызов
конструктора объекта
Они появились благодаря тому, что компилятор, при использовании оператора new, добавил в машинный код вызов функции-конструктора сразу после создания объекта, и вызов функции-деструктора перед его удалением. Также обратите внимание, что нам не требуется прописывать приведение типов у оператора new, так как он возвращает указатель на тип данных, для которого выполняется выделение памяти. Вообще, в С++ рекомендуется (по возможности) использовать эти новые операторы new и delete вместо прежних malloc() и free(). Мало того, крайне не рекомендуется их смешивать. Например, выделить память с помощью new, а освободить с помощью free(). Это плохая практика, которая может привести к непредсказуемым результатам работы программы. Но вернемся к нашей программе. При выполнении команды: pt = new point; вызывается конструктор без параметров (конструктор по умолчанию). И если вывести координаты x и y в консоль: cout << pt->get_x() << " " << pt->get_y() << endl; то увидим нули. А что если в момент создания нового объекта мы хотим сразу передать ему некоторые координаты? Для этого после типа point ставятся круглые скобки и прописываются параметры, например, так: pt = new point(10, 20); В этом случае будет вызван другой конструктор с двумя параметрами. Кстати, если указать только один аргумент при создании объекта: pt = new point(10); // ошибка то получим ошибку при компиляции программы, т.к. в структуре point не объявлен конструктор с одним параметром. Интересно, что операторы new и delete в С++ можно использовать и с базовыми типами. Например, так: int *ptr_int = new int; delete ptr_int; Будет создан, а затем, удален целочисленный объект int в памяти устройства с неопределенным значением. Но у этого объекта есть конструктор, через который можно инициализировать переменную int следующим образом: int *ptr_int = new int(-123); Тогда начальное значение будет равно -123. И так можно делать с любыми другими базовыми типами языка С++. Операторы new[] и delete[]Давайте теперь посмотрим, как можно динамически создавать массивы из объектов определенного типа данных. Для этого в С++ применяются похожие операторы:
Например: int main() { point* pt = new point[3]; // что то делаем delete [] pt; return 0; } После запуска программы в консоли увидим: вызов
конструктора объекта
То есть, было выделена непрерывная область памяти под три объекта типа point и для каждого объекта был вызван конструктор по умолчанию (без параметров). При удалении с помощью оператора delete [], также для каждого объекта был вызван деструктор. Именно в этом ключевое отличие операторов new [] и delete [] от операторов new/delete. Например, если последний оператор delete[] заменить на delete: delete pt;то будет вызван только один деструктор для первого объекта массива. Для остальных элементов деструкторы уже не вызываются. Как вы понимаете, это может привести к утечке памяти, так как в деструкторах, обычно, происходит освобождение ресурсов, захваченных текущим объектом (структурой). Поэтому, при выделении памяти с помощью оператора new[] обязательно нужно ее освобождать оператором delete[] и комбинировать их вызовы с другими операторами недопустимо. Далее, с массивом pt мы можем работать абсолютно так же, как с любым динамическим массивом. Например, перебрать и вывести координаты объектов: for(int i = 0; i < 3; ++i) cout << pt[i].get_x() << " " << pt[i].get_y() << endl; Обратите внимание, что использовать цикл: for(const point& p : pt) … не получится, так как pt – это обычный указатель на первый элемент массива и сам по себе не считается массивом языка Си или С++. Те же самые операции мы можем выполнять и с любым другим типом данных: double* vector3 = new double[3]; delete [] vector3; Вот так работают операторы new/delete и new[]/delete[] в языке С++. Практический курс по C/C++: https://stepik.org/course/193691 Видео по теме |
