内存空间

        数组的存储空间必须在程序运行前申请，即数组的大小在编译前必须是已知的常量表达式。空间申请得太大会造成浪费，空间申请得太小会造成数据溢出而使得程序异常。所以，为了解决这个问题，需要能够在程序运行时根据实际情况申请内存空间。

        在C++中，允许在程序运行时根据自己的需要申请一定的内存空间，将其称为堆内存空间(Heap)。

 

获得堆内存空间：

        用操作符new来动态地申请堆内存空间，其语法格式为：new 数据类型[表达式]；其中，表达式可以是一个正整型常量，也可以是一个有确定值的正整型变量，其作用类似声明数组时的元素个数，所以两旁的中括号不可省略。如果只申请一个变量的空间，则可以写作：new 数据类型；

        使用new操作符后，会返回一个对应数据类型的指针，该指针指向了空间的首元素。所以，在使用new操作符之前需要声明一个对应类型的指针，来接受它的返回值。

如下面程序段：

int* iptr=NULL;  //声明一个指针
int size;   //声明整型变量，用于输入申请空间的大小
cin >>size;   //输入一个正整数
iptr=new int[size];  //申请堆内存空间，接受new的返回值
//  iptr=new int;  //只申请一个变量的空间

         因为数组名和指向数组首元素的指针是等价的。所以对于iptr，可以认为是一个大小为size的整型数组。于是，就实现了在程序运行时，根据实际情况来申请内存空间。

释放内存：

        当一个程序运行完毕之后，它所使用的数据就不再需要。由于内存是有限的，所以它原来占据的内存空间也应该释放给别的程序使用。对于普通变量和数组，在程序结束运行以后，系统会自动将它们的空间回收。然而人为申请的堆内存空间，大多数系统都不会将它们自动回收。如果不人为地对它们进行回收，只“借”不“还”，那么系统资源就会枯竭，计算机的运行速度就会越来越慢，直至整个系统崩溃。这种只申请空间不释放空间的情况称为内存泄露(Memory Leak)。

        确认申请的堆内存空间不再使用后，可以使用delete操作符来释放堆内存空间，其语法格式为：

        delete [] 指向堆内存首元素的指针；

        如果申请的是一个堆内存变量，则delete后的[]可以省略；如果申请的是一个堆内存数组，则该[]不能省略，否则还是会出现内存泄露。另外，由于delete后的指针就是通过new获得的指针，因此如果该指针的数据被修改或丢失，也可能造成内存泄露。

//下面来看一段程序，实践堆内存的申请和回收：

#include<iostream>

using namespace std;
int main()
{
   int size;
   double sum=0;
   int *heapArray=NULL;
   cout<<"请输入元素个数：";
   cin>>size;
   heapArray=new int[size];
   cout <<"请输入各元素：" <<endl;
   for (int i=0;i<size;++i)
   {
      cin>>heapArray[i];
      sum+=heapArray[i];
   }
   cout <<"这些数的平均值为" <<sum/size <<endl;
   delete [] heapArray;
   return 0;
}

//运行结果：
//请输入元素个数：5
//请输入各元素：
//1 3 4 6 8
//这些数的平均值为4.4

        可见，申请的堆内存数组在使用上和一般的数组并无差异。需要记住的是，申请了资源用完后就一定要释放。

        那么，能不能申请一个二维的堆内存数组呢？事实上，new 数据类型[表达式][表达式]的写法是不允许的。所以，如果有需要，最简单的方法就是用一个一维数组来代替一个二维数组。