Стенли Липпман - Язык программирования C++. Пятое издание

Язык определяет два оператора, позволяющие резервировать и освобождать области в динамической памяти. Оператор newрезервирует память, а оператор deleteосвобождает память, зарезервированную оператором new.

По причинам, которые станут ясны позже, использование этих операторов для управления памятью существенно более подвержено ошибкам, чем использование интеллектуальных указателей. Кроме того, классы, самостоятельно управляющие памятью (в отличие от таковых, использующих интеллектуальные указатели), не могут полагаться на стандартные определения тех их членов, которые копируют, присваивают и удаляют объекты класса (см. раздел 7.1.4). В результате программы, использующие интеллектуальные указатели, вероятно, будет проще написать и отлаживать.

Пока не пройдена глава 13, будем использовать классы, резервирующие динамическую память, только если для управления ею используются интеллектуальные указатели.

Созданные в динамической памяти объекты не имеют имен, поэтому оператор newне предполагает никаких способов именования резервируемых объектов. Вместо этого оператор newвозвращает указатель на зарезервированный объект:

int *pi = new int; // pi указывает на динамически созданный,

// безымянный,

// неинициализированный объект типа int

Это выражение newсоздает в динамической памяти объект типа intи возвращает указатель на него.

По умолчанию создаваемые в динамической памяти объекты инициализируются значением по умолчанию (см. раздел 2.2.1). Это значит, что у объектов встроенного или составного типа будет неопределенное значение, а объекты типа класса инициализируются их стандартным конструктором:

string *ps = new string; // инициализируется пустой строкой

int *pi = new int; // pi указывает на неинициализированный int

Динамически созданный объект можно инициализировать, используя прямую инициализацию (см. раздел 3.2.1). Можно применить традиционный конструктор (используя круглые скобки), а по новому стандарту можно также использовать списочную инициализацию (с фигурными скобками):

int *pi = new int(1024); // pi указывает на объект со значением 1024

string *ps = new string(10, '9'); // *ps = "9999999999"

// вектор на десять элементов со значениями от 0 до 9

vector *pv = new vector{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};

Динамически созданный объект можно также инициализировать значением по умолчанию (см. раздел 3.3.1), сопроводив имя типа парой пустых круглых скобок:

string *ps1 = new string; // инициализация по умолчанию пустой строкой

string *ps = new string(); // инициализация значением по умолчанию

// (пустой строкой)

int *pi1 = new int; // инициализация по умолчанию;

// значение *pi1 не определено

int *pi2 = new int(); // инициализация значением по умолчанию 0;

// *pi2 = 0

Для типов классов (таких как string), определяющих собственные конструкторы (см. раздел 7.1.4), запрос инициализации значением по умолчанию не имеет последствий; независимо от формы, объект инициализируется стандартным конструктором. Различие существенно в случае встроенных типов: инициализация объекта встроенного типа значением по умолчанию присваивает ему вполне конкретное значение, а инициализация по умолчанию — нет. Точно так же полагающиеся на синтезируемый стандартный конструктор члены класса встроенного типа также не будут не инициализированы, если эти члены не будут инициализированы в теле класса (см. раздел 7.1.4).

По тем же причинам, по которым обычно инициализируют переменные, имеет смысл инициализировать и динамически созданные объекты.

Когда предоставляется инициализатор в круглых скобках, для вывода типа объекта, который предстоит зарезервировать для этого инициализатора, можно использовать ключевое слово auto(см. раздел 2.5.2). Но, поскольку компилятор использует тип инициализатора для вывода резервируемого типа, ключевое слово autoможно использовать только с одиночным инициализатором в круглых скобках:

auto p1 = new auto(obj); // p указывает на объект типа obj

// этот объект инициализируется значением obj

auto p2 = new auto{a,b,c}; // ошибка: для инициализатора нужно

// использовать круглые скобки

Тип p1— это указатель на автоматически выведенный тип obj. Если objимеет тип int, то типp1 — int*; если objимеет тип string, то тип p1— string*и т.д. Вновь созданный объект инициализируется значением объекта obj.

Для резервирования константных объектов вполне допустимо использовать оператор new:

// зарезервировать и инициализировать

const int const int *pci = new const int(1024);

// зарезервировать и инициализировать значением по умолчанию

const string const string *pcs = new const string;

Подобно любым другим константным объектам, динамически созданный константный объект следует инициализировать. Динамический константный объект типа класса, определяющего стандартный конструктор (см. раздел 7.1.4), можно инициализировать неявно. Объекты других типов следует инициализировать явно. Поскольку динамически зарезервированный объект является константой, возвращенный оператором new указатель является указателем на константу (см. раздел 2.4.2).

Хотя современные машины имеют огромный объем памяти, всегда существует вероятность исчерпания динамической памяти. Как только программа использует всю доступную ей память, выражения с оператором newбудут терпеть неудачу. По умолчанию, если оператор newнеспособен зарезервировать требуемый объем памяти, он передает исключение типа bad_alloc(см. раздел 5.6). Используя иную форму оператора new, можно воспрепятствовать передаче исключения:

// при неудаче оператор new возвращает нулевой указатель

int *p1 = new int; // при неудаче оператор new передает

// исключение std::bad_alloc

int *p2 = new (nothrow) int; // при неудаче оператор new возвращает

// нулевой указатель

По причинам, рассматриваемым в разделе 19.1.2, эта форма оператора newупоминается как размещающий оператор new(placement new). Выражение размещающего оператора newпозволяет передать дополнительные аргументы. В данном случае передается определенный библиотекой объект nothrow. Передача объекта nothrowоператору newуказывает, что он не должен передавать исключения. Если эта форма оператора newокажется неспособна зарезервировать требуемый объем памяти, она возвратит нулевой указатель. Типы bad_allocи nothrowопределены в заголовке new.