new 和 delete 运算符在 C++ 中的作用以及什么是内存泄漏？如何避免内存泄漏？

1）new 和 delete 运算符在 C++ 中的作用。

在 C++ 中，new和delete运算符主要用于动态内存分配和释放。

一、new运算符的作用

1. 内存分配：

new运算符用于在程序运行时从堆上动态分配内存。它会根据指定的数据类型分配足够的内存空间，并返回一个指向该内存的指针。

例如：int* ptr = new int; 这里为一个整数分配了内存，并将指向该内存的指针存储在ptr中。

对于数组的动态分配，可以使用：int* arr = new int[10]; 这会分配一个包含 10 个整数的数组。

2. 对象构造：

当用于分配对象时，new不仅会分配内存，还会调用相应的构造函数来初始化对象。

例如：MyClass* obj = new MyClass(); 这里创建了一个MyClass类型的对象，并调用其构造函数进行初始化。

二、delete运算符的作用

1. 内存释放：

delete运算符用于释放由new分配的内存。它必须与new配对使用，以确保不会发生内存泄漏。

例如：delete ptr; 这里释放了前面由new int分配的内存。

对于动态分配的数组，应该使用：delete[] arr;以正确释放数组的内存并调用每个元素的析构函数（如果有）。

2. 对象销毁：

当用于释放对象时，delete会先调用对象的析构函数，然后释放对象占用的内存。

例如：delete obj; 这里会先调用MyClass对象的析构函数，然后释放该对象占用的内存。

三、重要注意事项

1. 正确配对使用：

new和delete必须成对出现，否则会导致内存泄漏（忘记释放内存）或未定义行为（多次释放同一内存或释放未由new分配的内存）。

2. 异常安全：

在可能抛出异常的代码中，要确保即使发生异常，也能正确地释放动态分配的内存。可以使用 RAII（Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化）技术，例如使用智能指针来自动管理内存。

3. 内存管理复杂性：

动态内存分配和释放可能会使程序变得复杂，尤其是在大型程序中。要小心处理内存管理，避免出现难以调试的错误。

2）什么是内存泄漏？如何避免内存泄漏？

一、内存泄漏的定义

内存泄漏是指在计算机程序中，由于疏忽或错误等原因，导致动态分配的内存没有被正确释放，从而在程序运行过程中占用的内存空间不断增加的现象。随着时间的推移，内存泄漏可能会导致系统性能下降、可用内存减少，甚至最终使程序崩溃或系统无法正常运行。

例如，在 C++ 中，如果使用new运算符分配了一块内存，但在后续的程序执行过程中没有使用delete运算符释放它，就会发生内存泄漏。

二、内存泄漏的危害

1. 性能下降

随着内存泄漏的积累，可用内存逐渐减少，操作系统可能会频繁地进行内存交换，导致程序运行速度变慢。

程序可能会因为内存不足而频繁地进行垃圾回收（如果是在支持垃圾回收的语言环境中），这也会影响性能。

2. 系统不稳定

严重的内存泄漏可能会导致系统耗尽内存，使其他程序无法正常运行，甚至可能导致系统崩溃。

在一些嵌入式系统或资源受限的环境中，内存泄漏可能会对系统的稳定性产生更大的影响。

三、避免内存泄漏的方法

1. 使用 RAII（Resource Acquisition Is Initialization，资源获取即初始化）技术

在 C++中，可以使用智能指针（如std::unique_ptr和std::shared_ptr）来自动管理内存。智能指针在构造时获取资源，在析构时自动释放资源，确保资源的正确释放，即使在发生异常的情况下也能有效避免内存泄漏。

例如：

    #include <memory>

     void someFunction() {
         std::unique_ptr<int> ptr(new int);
         // 使用 ptr，无需手动释放内存
    }

2. 及时释放资源

在使用动态分配的内存后，确保在不再需要时及时释放它。这对于不支持自动内存管理的语言（如 C）或需要手动管理资源的情况非常重要。

例如，在 C 语言中，使用malloc分配内存后，要记得使用free释放；在 C++中，使用new分配的内存要使用delete或delete[]释放。

3. 小心处理异常

在可能抛出异常的代码中，要确保即使发生异常，也能正确地释放动态分配的内存。可以使用try-catch块来捕获异常，并在异常处理中释放资源。

例如，在 C++中：

     void someFunction() {
         try {
             int* ptr = new int;
             // 可能抛出异常的代码
         } catch (...) {
             delete ptr;
             throw;
         }
         delete ptr;
     }

4. 检查代码中的资源管理

定期检查代码，确保所有动态分配的资源都被正确释放。可以使用内存分析工具来检测内存泄漏，这些工具可以帮助你找到未释放的内存块和可能导致内存泄漏的代码位置。

5. 遵循良好的编程规范

保持清晰的代码结构和资源管理逻辑，避免复杂的资源管理模式，这有助于减少内存泄漏的风险。

例如，避免在多个地方分散地进行内存分配和释放，尽量集中管理资源，使资源的生命周期更加清晰。