本文主要是介绍C++学习笔记----6、内存管理（一）---- 使用动态内存（1），希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
当你使用现代结构，例如std::vector,std::string等等，从一开始到现在以及到未来，C++是一个安全的编程语言。该语言提供了许多的道路，路线以及红绿灯，比如C++核心指导，静态代码分析器来分析代码的正确性，等等。
然而，C++依然允许你出轨。一个出轨的例子就是手动管理内存（分配与释放内存）。对于C++编程这种手动管理内存是一个特别容易出错的领域。为了写出高质量的C++程序，专业的C++程序员需要理解内存在底层是怎么工作的。前面的博文也介绍过一点儿，我们会继续讨论动态内存的陷阱以及避免以及消除它们的一些技巧。
因为专业的C++程序员会碰到底层内存处理的代码，所以我们会讨论这一部分的内容。然而，在现代C++代码中，你应该尽量避免底层内存操作。例如，不要使用C风格的数组进行动态内存分配，要使用像vector这样的标准库容器，它们会为你自动处理所有的内存管理。不要用原始的指针，要用智能指针，比如unique_ptr和shared_ptr，后面我们慢慢讨论，它们会自动释放分配的资源，像不再需要的内存等。本质上来说，就是不要再去调用像new/new[]和delete/delete[]这样的内存分配函数了。当然，这不总是可以的，在原有的代码中，可能不是这样，所以做为一个专业的C++程序员，你依然需要知道内存在底层是如何工作的。你可以不使用这些底层的操作，但不代表你可以不明白。
在现代C++代码中，应该尽可能地避免进行内存底层操作，当牵涉到属主的时候避免原始指针，避免使用旧的C风格的结构与函数。反过来，要使用安全的C++替代方法，例如自动管理内存的对象，像C++的string类，vector容器，智能指针等等。
好了，言归正传吧，我们先来讨论一下动态内存的使用。
内存是一个底层的部件 ，对于计算机来说，有时候很不幸地成为像C++这样的高级编程语言来说也是一个不祥之物。当然了，真正理解了动态内存是如何工作的对于成长为一个专业的C++程序员非常重要。
1、如何展示内存
如何 你有一个内存对象的在大脑当中的模型的话，那理解起动态内存来就会容易得多了。我们的表示方法就是在一个方框旁边一个标记。这个标记就是一个对这个内存对应的名字。方框内的数据就是这个内存的当前值。
举个例子，下图显示了以下代码执行为的内存状态。这段代码应该在一个函数中，所以变量是一个局部变量。
int i { 7 };i就是一个在栈上分配了空间的自动变量。当程序流离开它声明的范围时会自动释放。
当你使用new关键字时，内存就会在自由空间内存上进行分配。如果没有显式初始化，通过对new的调用分配的内存就没有初始化；也就是说，内存空间的值是任何可能的随机值。我们会以一个？来代表这种没有初始化的状态。以下代码生成了一个ptr的变量，在栈上用nullptr进行了初始化，然后在自由空间内存上给ptr指针分配了内存：
int* ptr { nullptr };
ptr = new int;也可以用一行代码来实现：
int* ptr { new int };下图展示了代码执行后的内存状态。
注意变量ptr仍然在栈上，即使它指向了自由内存空间。指针只是一个变量，可以在栈上或自由内存空间存在。虽然这个事实很容易被遗忘。然而，动态内存总是在自由内存空间进行分配。
提醒一下，C++核心指导指出，每一次声明指针变量的时候，都要立即用合适的指针或者nullptr进行初始化。不要留后患。
下面的例子展示了指针可以在栈上也可以在自由内存空间存在。
int** handle { nullptr };
handle = new int*;
*handle = new int;这段代码首先声明了一个指向指向整数的指针变量handle。它就动态地分配的足够的内存来保存一个指向整数的指针，在handle中保存指向新内存的指针。然后，内存（*handle）被分配给了一个指向另一块足够保存整数的动态内存片的指针。下图展示 了两层指针，一个指针位于栈上（handle），另一个位于自由内存空间（*handle）。
2、分配与释放内存
为变量分配空间，需要作用use关键字。释放该空间可以让程序的其他部分使用，需要使用delete关键字。
2.1、使用use和delete
当你想要分配一块儿内存，你需要调用带有该类型变量需要的空间的new关键字。new返回一个指向该内存的指针，保存这个指针变量就靠你了。如果你忽略掉new的返回值或者指针变量越界，内存就会变成孤儿，因为无法再访问到它。这就叫做内存泄露。
例如，下面的代码就使用保存int的内存变成了孤儿。下图展示了代码执行后的内存状态。
void leaky()
{new int; // BUG! 内存泄露!println("I just leaked an int!");
}
当有大块的数据在自由内存空间无法访问，从栈上不管是直接访问或者间接访问都无法做到，那么这块内存就是孤儿或者内存泄露了。
在找到让计算机无限地供给内存之前，需要告诉编译器当与之相连的对象可以被释放用于其他目的。为了释放自由内存空间上的内存，需要使用delete关键字后跟指向内存的指针，如下代码所示：
int* ptr { new int };
delete ptr;
ptr = nullptr;从经验上来讲，每一行用new分配内存的代码，使用原始指针而不是使用智能指针保存指针的代码，都应该有对应的使用delete的一行代码来释放同样的内存。
推荐在释放了内存之后，将指针赋一个nullptr的值。这样的话，就可以避免使用已经被释放了内存的指针。也需要指出的是，对于nullptr指针调用delete也是被允许的，只不过它啥也不做而已。
这篇关于C++学习笔记----6、内存管理（一）---- 使用动态内存（1）的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！
