【C++】动态内存（二）：动态内存与智能指针—

C++ 定义了两个运算符来分配和释放动态内存。运算符 new 分配内存，delete 释放 new 分配的内存。

相对于智能指针，这两个运算符管理内存非常容易出错。使用智能指针的程序更容易编写和调试。

在学习拷贝控制之前，除非使用智能指针来管理内存，否则不要分配动态内存。

在自由空间分配的内存是无名的，因此 new 无法为其分配的对象命名，而是返回一个指向该对象的指针：

int *pi = new int;	// pi 指向一个动态分配的、未初始化的无名对象

此 new 表达式在自由空间构造一个 int 型对象，并返回该对象的指针。

默认情况下，动态分配的对象是默认初始化的，这意味着内置类型或组合类型的对象的值将是未定义的，而类类型对象将使用默认构造函数进行初始化：

string *ps = new string;	// 初始化为空 string
int *pi = new int;			// pi 指向一个未初始化的 int

可以使用直接初始化的方式来初始化一个动态分配的对象。可以用传统的构造方式，在 C++ 11 标准下，也可以用列表初始化的方式。

同样地，可以对动态分配的对象进行值初始化。

在 C++ 11 标准下，如果我们提供了一个括号包围的初始化器，就可以用 auto 从此初始化器来推断我们想要分配的对象的类型。但由于编译器要用初始化器的类型来推断要分配的类型，只有当括号中仅有单一初始化器时才可以用 auto。

auto p1 = new auto(obj);	// p 指向一个与 obj 类型相同的对象
							// 该对象用 obj 初始化
auto p2 = new auto{a, b, c}; // 错误❌: 括号中只能有单个初始化器

用 new 分配 const 对象是合法的：

const int *pci = new const int(1024);
const string *pcs = new const string;	// 默认初始化一个 const 的空的 string

一个动态分配的 const 对象必须初始化。对于定义了默认构造函数的类类型，const 动态对象可以隐式初始化，而其它类型的对象必须显式初始化。由于分配的对象是 const 的，new 返回的指针是一个指向 const 的指针。

一旦一个程序用光了所有可用的内存，new 表达式就会失败。默认情况下，如果 new 不能分配所要求的内存空间，就会抛出一个类行为 bad_alloc 的异常。我们可以改变使用 new 的方式来阻止它抛出异常：

int *pi = new int;				// 如果分配失败, new 抛出 std::bad_alloc
int *p2 = new (nothrow) int;	// 如果分配失败, new 返回一个空指针

为了防止内存耗尽，在动态内存使用完毕后，必须将其归还给系统。通过 delete 表达式来将动态内存归还给系统。delete 接受一个指针，指向我们要释放的对象。

通常情况下，编译器不能分辨一个指针指向的对象是静态的还是动态分配的。类似地，编译器不能分辨一个指针所指向的内存是否已经释放。

由内置指针（而不是智能指针）管理的动态内存在被显式释放之前都将会一直存在。

当 delete 一个指针后，指针值就无效了。虽然指针已经无效，但在很多机器上指针仍然仍然保存着动态内存的地址。delete 之后，指针变为“空悬指针”。和未初始化的指针类似，空悬指针同样是危险的。

安全的做法是在 delete 之后将 nullptr 赋予空悬指针，使它不再指向任何对象。

动态内存的一个基本问题是可能有多个指针指向相同的内存。在 delete 之后重置指针的方法只对这个指针有效，而其它任何仍指向（已经被释放）的内存的指针是没有作用的。

【C++】动态内存（二）：动态内存与智能指针——直接管理内存