创建链表时使用 new 运算符

Question

在以下程序中：

// illustration of linked list
#include <iostream>

using namespace std;

struct node {
    int data;
    struct node* next;
};

struct node* buildList();

int main() {

struct node* head = buildList();
cout << head->data;
}

struct node* buildList() {
    struct node* head = NULL;
    struct node* second = NULL;
    struct node* third = NULL;

    head = new node;      // builds up a pointer structure on heap
    second = new node;
    third = new node;

    head->data = 1;
    head->next = second;

    head->data = 2;
    second->next = third;

    head->data = 3;
    third->next = NULL;

    return head;
}

我不知道new 操作员在这里的工作。他们执行什么任务？ （我读到它在堆上分配空间。但我不知道这是什么意思）如果我删除这些语句，则没有输出并且程序崩溃。这是为什么呢？

Answer 1

head、second 和 third 变量是指向内存中节点的指针。但是，在您可以使用它们之前，它们必须指向内存中的有效节点。这就是 new 运算符的用武之地。堆只是分配给程序以动态创建对象的内存区域（与堆栈相反。请参阅here 了解区别）。

Answer 2

* 编辑*

我只是想在回答之前添加：

简单来说，堆栈是您的程序当前正在工作的地方，并且在某种程度上是临时的。我的意思是你的 main() 函数可能会调用另一个函数。该函数将有自己的范围（{} 之间的区域）、自己的局部变量、空间等。它可能会依次调用另一个函数。这些函数一直被放在“堆栈上”。一旦函数返回，它将从堆栈中取出，您将返回到您开始的下一级函数中的点。就像您将一张纸放在当前笔记本上，记下一些笔记，然后将其删除以返回原始页面。 “堆栈变量”是您在函数中以正常方式创建的变量，它们会在离开作用域时死亡/销毁。

堆变量是静态/全局变量，或者是使用“new、malloc 等”创建的变量。这些变量是永久的，并且会一直存在/存在，直到您明确调用它们删除。它们将在创建它们的范围之外存活，如果您不跟踪它们，它们的资源将无法释放，并且您将出现内存/资源泄漏。

普通邮件

线条：

struct node* head = NULL;
struct node* second = NULL;
struct node* third = NULL;

都在节点声明它是指向节点的指针之后创建指针。这些指针被初始化为 NULL 或 0。指针只是一个内存地址/位置，它还没有节点对象。所以，

node* ptr = NULL;  //creates pointer to a node object, but no node itself.
node  obj;         //creates an actual node object on the stack.

指针可用于指向基于堆栈的对象，方法是使用 & 运算符获取其地址，如下所示：

node obj;  //Real object.
node* ptr = &obj;  //ptr points to the "address of" obj.

在您的情况下，节点指针不会指向任何东西，直到您使用“new”创建它。之后，指针指向“动态分配”的内存，该内存将永远存在，直到您对其调用“删除”。这样做的好处是内存可以在创建它的函数之外持续存在。所以：

void myFunction()
{
    node obj;
}  //obj dies here.

void myOtherFunction()
{
    node* ptr = new obj;
} //the "node" created by new will survive after this.

我可以继续，但您需要阅读 C++ 书籍并理解这一点 - 指针是您需要完全学习的语言的一个关键方面。

Answer 3

struct node* head = NULL; -> 创建一个指针（因为赋值指向null）

head = new node; -> 将内存分配给一个节点的大小，并将 head 指向该内存的开头

所以如果你的指针是 NULL 并且你从不告诉它指向一个节点（或任何东西），那么对该指针或使用该指针的任何操作都会失败

Answer 4

new 构造一个该类型的新对象。

在这种情况下，您正在构建一个新节点。但是在某些代码中，您不需要这样做，而是可以简单地使用对象。即节点头；头.数据 = 1; head.next = 废话。

使用 new 的原因是简单地创建该类型的“新”对象。通常用于动态事物，在这种情况下，它看起来像某种链表，所以是的，你需要新的。但是对于每一个新的，你需要在完成后删除数据 否则你会有内存泄漏，在这种情况下，列表越大，并且你不再解构不再需要的东西，它会浪费更多的内存。

但是，您根本不需要使用任何此代码。相反，标准库中已经有一个容器可以提供这种类型的支持，另外还有附加功能。

#include <list> 
// and use
std::list<type> data;

您可以轻松地在此列表中插入和删除数据，它会为您处理分配和解除分配；这意味着您永远不需要使用 new 或 delete，您可以放心地假设内存将为您管理并且不会发生内存泄漏。