new语法
在C++中，new 是用于动态内存分配的操作符，允许在运行时请求内存空间。以下是 new 的完整语法和用法说明：
1. 基本语法
1.1 单一对象分配
type* pointer = new type(initializer);
- 作用：分配一个
type类型的对象，并返回指向该对象的指针。 - 初始化：
- 若省略
(initializer)，对象默认初始化（基本类型值未定义，类类型调用默认构造函数）。 - 使用
()进行值初始化（基本类型初始化为0，类类型调用默认构造函数）。 - 使用
(value)进行直接初始化。
- 若省略
示例：
int* p = new int(42); // 初始化为42
std::string* s = new std::string("hello"); // 调用string构造函数
double* d = new double(); // 值初始化为0.0
1.2 数组分配
type* array = new type[size]; // 分配size个元素的数组
- 初始化：
- 基本类型元素值未定义。
- 使用
new type[size]()进行值初始化（所有元素为0或默认值）。
示例：
int* arr = new int[5]; // 未初始化的数组
int* arr2 = new int[5](); // 所有元素初始化为0
std::string* strs = new std::string[3]; // 调用3次string默认构造函数
1.3 多维数组分配
对于二维数组，常见两种方式：
// 方法一：非连续内存（指针数组）
int** matrix = new int*[rows];
for (int i = 0; i < rows; i++) {matrix[i] = new int[cols];
}// 方法二：连续内存
int* matrix = new int[rows * cols]; // 手动计算索引
2. 定位new（Placement New）
允许在已分配的内存块上构造对象：
void* memory = operator new(sizeof(type)); // 分配原始内存
type* obj = new(memory) type(initializer); // 在memory上构造对象
- 用途：自定义内存管理、实现内存池等。
- 注意：需手动调用析构函数，不释放内存：
obj->~type(); // 手动调用析构函数
3. 初始化方式对比
| 语法 | 效果 |
|---|---|
new int | 默认初始化（值未定义） |
new int() | 值初始化（0） |
new int(42) | 直接初始化为42 |
new int[5] | 数组元素默认初始化（值未定义） |
new int[5]() | 数组元素值初始化为0 |
new int[5]{1,2} | 列表初始化（C++11+，剩余元素补0：{1,2,0,0,0}） |
4. 异常处理
- 内存不足：默认情况下，若内存分配失败，
new抛出std::bad_alloc异常。 - 不抛异常版本：使用
std::nothrow参数，失败时返回nullptr：int* p = new (std::nothrow) int; if (p == nullptr) {// 内存分配失败处理 }
5. 与 delete 的配对使用
- 单一对象：使用
delete：int* p = new int(42); delete p; // 释放内存并调用析构函数 - 数组：使用
delete[]：int* arr = new int[5]; delete[] arr; // 释放整个数组，必须用[] - 定位new：手动调用析构函数，不使用
delete：obj->~type(); // 仅调用析构函数，内存由用户管理
6. 智能指针与RAII（推荐做法）
为避免内存泄漏，优先使用智能指针管理动态内存：
#include <memory>// 单一对象
std::unique_ptr<int> p(new int(42)); // 自动释放// 数组（C++14+）
std::unique_ptr<int[]> arr(new int[5]()); // 自动释放// 使用make_unique（C++14+）
auto p2 = std::make_unique<int>(42); // 更安全的创建方式
7. 常见错误
- 内存泄漏：忘记调用
delete或delete[]。 - 双重释放：多次释放同一块内存。
- 悬空指针：释放内存后仍使用指针。
- 混用
delete和delete[]：对数组使用delete会导致未定义行为。
总结
| 场景 | 语法示例 | 释放方式 |
|---|---|---|
| 单一对象 | int* p = new int(42); | delete p; |
| 数组 | int* arr = new int[5]; | delete[] arr; |
| 定位new | T* obj = new(mem) T(); | obj->~T(); |
| 智能指针（单一对象） | std::unique_ptr<int> p(new int); | 自动释放 |
| 智能指针（数组） | std::unique_ptr<int[]> arr(new int[5]); | 自动释放 |
合理使用 new 和智能指针，遵循 RAII 原则，可有效避免内存管理问题。