指针和自由存储空间

1.声明和初始化指针
（1）指针只是一个变量，其存储的是值的地址，当指针加上解引用运算符（）后才表示该地址上存储的值。指针所存储的值在一定程度上与取地址符&（如&home）所引用的变量地址是一样的。也就是说int *ptr ；ptr = home；那么ptr 存储的值就是变量home的地址，也就是&home。
（2）面向对象编程与传统的过程性编程的区别在于，OOP强调的是在运行阶段（不是编译阶段）进行决策。运行阶段指的是程序正在运行时，编译阶段指的是编译器将程序组合起来时。运行阶段提供了灵活性，可以根据当时的情况进行调整。例如，考虑为数组分配内存的情况，传统方法是声明一个数组。要在c++中声明数组，必须指定数组长度。因此数组长度在程序编译时就设定好了，这就是编译阶段决策。您可能认为，在80%的情况下，一个包含20个元素的数组足够了，但程序有时需要处理200个元素。为了安全起见，使用了一个包含200个元素的数组。这样，程序在大多数情况下都浪费了内存。OOP通过将这样的决策推迟到运行阶段进行，使程序更加灵活。在程序运行后，可以这次告诉它只需要20个元素，而还可以下次告诉它需要205个元素。而在c++中，使用关键字new请求正确数量的内存以及使用指针来跟踪新分配的内存位置。
2.指针的危险
警告！！！：一定要在对指针应用解除引用运算符（*）之前，将指针初始化为一个确定的，适当的地址。这是关于使用指针的金科玉律。如下就是错误示范：

```
long *fellow；
*fellow = 22333；

```·

fellow确实是一个指针，但它指向哪呢？上述代码并没有将地址赋给fellow。那么22333将被放在哪里呢？我们不知道。由于fellow没有初始化，它可能有任何值。不管值是什么，程序都将它解释为存储22333的地址。换句话说，你不给指针变量具体的值，那么编译器就会给它赋给任意值，即指针fellow可能指向任意一端内存空间。有可能时已经存了数据的内存空间，那么，你再用felloe指针给这段内存空间赋值，可能就会修改一些程序的关键数据。这就是它的危险性所在。
3.指针和数字
指针不是整形，虽然计算机通常把地址当作整数来处理。从概念上看，指针与整数是截然不同的类型。整数可以执行加减乘除等运算，而指针描述的是地址位置，将两个地址相乘没有任何意义。从可以对整数和指针执行的操作上看，它们也是彼此不同的。因此，不能简单地将整数赋给指针。
4.使用new来分配内存
对指针的工作方式有一定了解后，来看看它如何实现在程序运行时分配内存。前面我们我们将指针初始化变量的地址；变量是在编译时分配的有名称的内存，而指针只是为可以通过名称来直接访问的内存的一个别名。指针真正的用武之地在于，在运行阶段分配未命名的内存以存储值。在这种情况下只能通过指针来访问内存。在c语言中，可以用库函数malloc（）来分配内存：在c++中仍然可以这样做，但c++还有更好的办法---new运算符。
总结的来讲，运算符new与malloc的区别在于
(1)从本质上来讲：malloc时c中的库函数，需要声明特定的头文件。而new是c++中的关键字（操作运算符），它本身不是函数，所以不依赖于头文件，c++编译器就可以把new编译成目标代码（还会根据参数类型插入相应的构造函数）
(2)从使用上来讲，如下几点不同：
#1.new和delete都是操作符，可以重载，只能在c++中使用。而malloc，free是函数，由于c++向下兼容c，因此malloc和free在c和c++中都可以使用。
#2.相对于malloc，new更加智能一些，new可以自动计算所需的字节大小。而malloc必须人为的计算所需的字节数
#3.内存分配成功的话，new会返回指定类型的指针，而malloc只能返回一个void指针，因此在返回后必须强行进行指针类型的转换。对于c++，如果写成：P = malloc(sizeof(int));程序会报错：“不能将void赋值给int 类型变量”。所以必须将void进行int的强行转换。而对于c，没有这个要求，但是为了使c程序更加方便的移植到c++中来，建议养成强制转换的习惯。
#4.分配内存失败的话，new会thow一个异常std::bad_alloc.而malloc会返回空指针。
#5.new可以调用对象的构造函数，对应的delete调用相应的析构函数。而malloc仅仅分配内存，free仅仅回收内存，并不执行构造函数，和析构函数。也就是说，用new进行动态内存分配，由于会调用构造函数，因此会对申请对象进行初始化。而malloc只管分配内存，并不能对所得内存进行初始化，所以得到的一片新内存中，其值将是随机的。
*(3)从效率上来讲（new/delete和malloc/free的效率比较）**
#1.new和delete的实现其实是调用了malloc/free库函数的
#2.不要企图用malloc/free来完成动态对象的内存管理，应该用new/delete，因为new/delete会自动调用构造析构函数。由于内部数据类型的对象没有析构于构造的过程，对他们而言，malloc/free和new/delete是等价的。
#3.既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free，为什么c++不将malloc/free管理动态内存淘汰出局呢？这是因为c++程序经常要调用c函数，而c程序只能用malloc/free管理动态内存。如果用free释放“new创建的动态对象”，那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放“malloc申请的动态内存”，理论上讲程序不会出错，但是该程序的可读性很差。所以，new/delete必须配对使用，malloc/free也一样。
5.使用delete释放内存
当需要内存时，可以使用new来请求，这只是c++内存管理数据包中有魅力的一个方面。另一个方面是delete运算符，它使得在使用完内存块后，会将内存块归还给内存池。使用delete时，后面要加上指向内存块的指针。这将释放指针指向的内存，而不会删除指针本身。一定要配对使用new和delete，否则将发生内存泄漏（memory leak），也就是说，被分配的内存再也无法使用了。这将导致程序不断寻找更多内存而终止。
6.使用new来创建动态数组
在c++中，创建动态数组很容易:只要将数组的元素类型和元素数目告诉new即可。必须在类型名后加上方括号，其中包含元素数目。例如，要创建一个包含10个int元素的数组，可以这样做：
int *psome = new int [10];
对于new创建的数组，应使用另一种格式的delete来释放
delete [] psome;
总之，使用new和delete时，应遵守一下规则：
#1.不要使用delete来释放不是new分配的内存。
#2.不要使用delete释放同一个内存块两次。
#3.如果使用new[]为数组分配内存，则应使用delete[]来释放。
#4.如果使用new[]为一个实体分配内存，则应使用delete（没有方括号）来释放。
#5.对空指针应用delete是安全的。