new 和 delete 运算符以及内存泄漏

1）解释一下 new 和 delete 运算符在 C++ 中的作用。

new用于在堆上动态分配内存，并调用构造函数初始化对象

delete用于释放由new分配的内存，并调用析构函数清理对象

在 C++ 中，new和delete运算符主要用于动态内存管理。

一、new运算符的作用：

动态分配内存：

new在堆上分配所需的内存空间 例如，int* ptr = new int会在堆上分配足够存储一个整数的内存空间，并返回一个指向该内存地址的指针。

对于数组的分配，如int* arr = new int[10]会分配足够存储 10 个整数的连续内存空间。

调用构造函数初始化对象：

当用于对象分配时，new不仅分配内存，还会自动调用对象的构造函数来初始化对象。例如，

MyClass* obj = new MyClass()会创建一个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：

释放内存：

delete用于释放由new分配的单个对象的内存空间。例如，如果有int* ptr = new int，在使用完该内存后，可以使用delete ptr来释放该内存。

对于由new[]分配的数组内存，需要使用delete[]来释放。例如，int* arr = new int[10];，释放时应使用delete[] arr。

调用析构函数清理对象：

当释放对象的内存时，delete会自动调用对象的析构函数来执行必要的清理工作。析构函数通常用于释放对象在生存期内获取的资源，如文件句柄、网络连接等。

使用new和delete时需要注意以下几点：

1.确保对由new分配的内存都使用delete进行释放，以避免内存泄漏。

2.不要对同一内存地址多次使用delete，否则可能导致未定义行为。

3.对于数组的分配和释放，必须使用正确的形式（new[]和delete[]）。

2）什么是内存泄漏？如何避免内存泄漏？

内存泄漏是指程序中动态分配的内存没有被正确释放，导致内存资源的浪费

避免内存泄漏的方法包括及时释放不再使用的动态内存，使用智能指针等

1.使用智能指针

C++11 引入了智能指针，如unique_ptr和shared_ptr，它们可以自动管理内存的分配和释放，大大减少了内存泄漏的风险。

示例：在这个例子中，unique_ptr和shared_ptr会在它们超出作用域时自动释放所管理的内存，确保不会发生内存泄漏。

#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;

class MyClass {
public:
    MyClass() 
    { 
        cout << "构造函数" << endl;
    }
    ~MyClass() 
    { 
        cout << "析构函数" << endl; 
    }
};

int main()
{
    //使用unique_ptr
    unique_ptr<MyClass> ptr1 = make_unique<MyClass>();

    //使用shared_ptr
    shared_ptr<MyClass> ptr2 = make_shared<MyClass>();

    return 0;
}

2.避免手动管理内存时的错误

在 C++ 中，如果使用new和delete手动管理内存，要确保在合适的时机调用delete来释放内存。避免忘记释放内存或者在错误的地方释放内存。

示例：

#include <memory>
#include <iostream>
using namespace std;

class MyClass {
public:
    MyClass() 
    { 
        cout << "构造函数" << endl;
    }
    ~MyClass() 
    { 
        cout << "析构函数" << endl; 
    }
};

int main() 
{
    MyClass* ptr = new MyClass();
    //确保在合适的地方释放内存
    delete ptr;
    return 0;
}