1.3指針與內存管理
利用指針你可以將數據寫入內存中的任意位置，但是，一旦你的程序中有一個野指針("wild”pointer)，即指向一個錯誤位置的指針，你的數據就危險了—存放在堆中的數據可能會被破壞，用來管理堆的數據結構也可能會被破壞，甚至操作系統的數據也可能會被修改，有時，上述三種破壞情況會同時發生。所以合理的正確的分配指針的地址是非常重要的。
1.3.1內存分配的方式
內存分配方式有三種：
（1）從靜態存儲區域分配。內存在程序編譯的時候就已經分配好，這塊內存在程序的整個運行期間都存在。例如全局變量，static變量。
（2）在棧上創建。在執行函數時，函數內局部變量的存儲單元都可以在棧上創建，函數執行結束時這些存儲單元自動被釋放。棧內存分配運算內置於處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內存容量有限。
（3） 從堆上分配，亦稱動態內存分配。程序在運行的時候用malloc或new申請任意多少的內存，程序員自己負責在何時用free或delete釋放內存。動態內存的生存期由我們決定，使用非常靈活，但問題也最多，以下我們重點講解動態內存分配。
1.3.2 malloc/free 的使用要點
malloc與free是C/C++語言的標準庫函數，它用於申請動態內存和釋放內存。
函數malloc的原型如下：
void * malloc(size_t size);
用malloc申請一塊長度爲length的整數類型的內存，程序如下：
int *ip = (int *) malloc(sizeof(int) * length);
我們應當把注意力集中在兩個要素上：“類型轉換”和“sizeof”。
malloc函數返回值的類型是void *，所以在調用malloc時要顯式地進行類型轉換，將void * 轉換成所需要的指針類型。
malloc函數本身並不識別要申請的內存是什麼類型，它只關心內存的總字節數。例如int變量在16位系統下是2個字節，在32位下是4個字節；而float變量在16位系統下是4個字節，在32位下也是4個字節。這個你可以用sizeof(類型)去測試。
在malloc的“()”中使用sizeof運算符是良好的風格，但要當心有時我們會昏了頭，寫出 ip = malloc(sizeof(ip))這樣的程序來。
函數free的原型如下：
void free( void * memblock );
爲什麼free函數不象malloc函數那樣複雜呢？這是因爲指針p的類型以及它所指的內存的容量事先都是知道的，語句free(p)能正確地釋放內存。如果p是NULL指針，那麼free對p無論操作多少次都不會出問題。如果p不是NULL指針，那麼free對p連續操作兩次就會導致程序運行錯誤。
1.3.3 new/delete 的使用要點
對於非內部數據類型的對象而言，光用maloc/free無法滿足動態對象的要求。對象在創建的同時要自動執行構造函數，對象在消亡之前要自動執行析構函數。由於malloc/free是庫函數而不是運算符，不在編譯器控制權限之內，不能夠把執行構造函數和析構函數的任務強加於malloc/free。
因此C++語言需要一個能完成動態內存分配和初始化工作的運算符new，以及一個能完成清理與釋放內存工作的運算符delete。注意new/delete不是庫函數,只是C++的運算符。我們來看如下例子就知道怎麼回事了。
- class Object
- {
- public :
- Object(void){std::cout << “Initialization”<< std::endl; }
- ~Object(void){std::cout << “Destroy”<< std::endl; }
- void Initialize(void){std:: cout << “Initialization”<< std::endl; }
- void Destroy(void){ std::cout << “Destroy”<< std::endl; }
- }
- void UseMallocFree(void)
- {
- Object *ip = (Object *)malloc(sizeof(Object)); // 申請動態內存
- ip->Initialize(); // 初始化
- //…
- ip->Destroy(); // 清除工作
- free(ip); // 釋放內存
- }
- void UseNewDelete(void)
- {
- Object *ip = new Object; // 申請動態內存並且初始化
- //…
- Delete ip; // 清除並且釋放內存
- }
用malloc/free和new/delete如何實現對象的動態內存管理
類Object的函數Initialize模擬了構造函數的功能，函數Destroy模擬了析構函數的功能。函數UseMallocFree中，由於malloc/free不能執行構造函數與析構函數，必須調用成員函數Initialize和Destroy來完成初始化與清除工作。函數UseNewDelete則簡單得多。
所以我們不要企圖用malloc/free來完成動態對象的內存管理，應該用new/delete。由於內部數據類型的“對象”沒有構造與析構的過程，對它們而言malloc/free和new/delete是等價的。new內置了sizeof、類型轉換和類型安全檢查功能, ,對於非內部數據類型的對象而言，new在創建動態對象的同時完成了初始化工作。
new/delete 常使用的方法如下：
typeof *ip = new typeof[length];
類/結構 *ip = new 類結構；
一般釋放如下：delete ip;
數組的釋放如下：delete [] ip;
1.3.4內存耗盡怎麼辦？
如果在申請動態內存時找不到足夠大的內存塊，malloc和new將返回NULL指針，宣告內存申請失敗。通常有三種方式處理“內存耗盡”問題。
（1）判斷指針是否爲NULL，如果是則馬上用return語句終止本函數。例如：
- void Func(void)
- {
- A *a = new A;
- if(a == NULL)
- {
- return;
- }
- …
- }
（2）判斷指針是否爲NULL，如果是則馬上用exit(1)終止整個程序的運行。例如：
- void Func(void)
- {
- A *a = new A;
- if(a == NULL)
- {
- std::cout << “Memory Exhausted” << std::endl;
- exit(1);
- }
- …
- }
（3）爲new和malloc設置異常處理函數。例如Visual C++可以用_set_new_hander函數爲new設置用戶自己定義的異常處理函數，也可以讓malloc享用與new相同的異常處理函數。詳細內容請參考C++使用手冊。
有一個很重要的現象要告訴大家。對於32位以上的應用程序而言，無論怎樣使用malloc與new，幾乎不可能導致“內存耗盡”。因爲32位操作系統支持“虛存”，內存用完了，自動用硬盤空間頂替。我不想誤導讀者，必須強調：不加錯誤處理將導致程序的質量很差，千萬不可因小失大。