計算機二級《C++》考點解析：堆和類數組
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一、構造函數和析構函數
前面的例子已經運用了new和來為類對象分配和釋放內存。當使用new為類對象分配內存時，編譯器首先用new運算符分配內存，然後調用類的構造函數;類似的，當使用來釋放內存時，編譯器會首先調用淚的析構函數，然後再調用運算符。
#include iostream.h
class Date
{
int mo,da,yr;
public:
Date() { cout < ~Date() { cout< }
int main()
{
Date* dt = new Date;
cout < dt;
return 0;
}
程序定義了一個有構造函數和析構函數的Date類，這兩個函數在執行時會顯示一條信息。當new運算符初始化指針dt時，執行了構造函數，當運算符釋放內存時，又執行了析構函數。
程序輸出如下：
Date constructor
Process the date
Date destructor
二、堆和類數組
前面提到，類對象數組的每個元素都要調用構造函數和析構函數。下面的例子給出了一個錯誤的釋放類數組所佔用的內存的例子。
#include iostream.h
class Date
{
int mo, da, yr;
public:
Date() { cout < ~Date() { cout< }
int main()
{
Date* dt = new Date[5];
cout < dt; //這兒
return 0;
}
指針dt指向一個有五個元素的數組。按照數組的定義，編譯器會讓new運算符調用Date類的構造函數五次。但是被調用時，並沒有明確告訴編譯器指針指向的Date對象有幾個，所以編譯時，只會調用析構函數一次。下面是程序輸出;
Date constructor
Date constructor
Date constructor
Date constructor
Date constructor
Process the date
Date destructor
為了解決這個問題，C++允許告訴運算符，正在刪除的那個指針時指向數組的，程序修改如下：
#include iostream.h
class Date
{
int mo, da, yr;
public:
Date() { cout < ~Date() { cout< }
int main()
{
Date* dt = new Date[5];
cout < [] dt; //這兒
return 0;
}
最終輸出為：
Date constructor
Date constructor
Date constructor
Date constructor
Date constructor
Process the date
Date destructor
Date destructor
Date destructor
Date destructor
Date destructor
三、重載new和運算符
前面已經介紹瞭如何用new和運算符函數來動態第管理內存，在那些例子中使用的都是全局的new和運算符。我們可以重載全局的new和運算符，但這不是好的想法，除非在進行低級的系統上或者嵌入式的編程。
但是，在某個類的內部重載new和運算符時可以的。這允許一個類有它自己的new和運算符。當一個類需要和內存打交道時，採用這種方法來處理其中的細節，可以獲得很搞的效率，同時避免了使用全局new和運算符帶來的額外開銷。因為全局堆操作時調用操作系統函數來分配和釋放內存，這樣效率很低。
如果確定某個類在任何時候，其實例都不會超過一個確定的值，那麼就可以一次性為類的所有實例分配足夠的內存，然後用該類的'new和運算符來管理這些內存。下面的程序説明了如何對new和進行重載。
#include iostream.h
#include string.h
#include stddef.h
#include new.h
const int maxnames = 5;
class Names
{
char name[25];
static char Names::pool[];
static bool Names::inuse[maxnames];
public:
Names(char* s) { strncpy(name,s,sizeof(name)); }
void* operator new(size_t) throw(bad_alloc);
void operator (void*) throw();
void display() const { cout < };
char Names::pool[maxnames * sizeof(Names)];
bool Names::inuse[maxnames];
void* Names::operator new(size_t) throw(bad_alloc)
{
for(int p=0; p {
if(!inuse[p])
{
inuse[p] = true;
return pool+p*sizeof(Names);
}
}
throw bad_alloc();
}
void Names::operator (void* p) throw()
{
if(p!=0)
inuse[((char*)p - pool)/sizeof(Names)] = false;
}
int main()
{
Names* nm[maxnames];
int i;
for(i=0; i {
cout < char name[25];
cin >> name;
nm[i] = new Names(name);
}
for(i=0; i {
nm[i]- >display();
nm[i];
}
return 0;
}
上面的程序提示輸入5個姓名，然後顯示它們。程序中定義了名為Names的類，它的構造函數初始化對象的name值。這個類定義了自己的new和運算符。這是因為程序能保證不會一次使用超過maxnames個姓名，所以可以通過重載默認的new和運算符來提高運行速度。
