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 运算符在这里的工作。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 ？

Answer 1

head、第二和第三变量是指向内存中节点的指针。但是，在使用它们之前，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 此处了解差异）。

Answer 2

* 编辑*

我只是想在回答之前添加：

简单来说，堆栈是程序当前正在运行的地方，并且有些是临时的。我的意思是你的 main() 函数可能会调用另一个函数。该函数将有自己的作用域（{} 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，它将被从堆栈中取出，并且您将返回到您开始的下一级函数中的点。就好像您在当前笔记本上放了一张纸，记了一些笔记，然后将其移开以返回到原始页面。 “堆栈变量”是您在函数中以正常方式创建的变量，它们在离开作用域时死亡/破坏。

堆变量是静态/全局变量，或者使用“new、malloc 等”创建的变量。这些变量是永久性的，并且将持续/存在，直到您显式调用它们的删除为止。它们将在创建它们的范围之外生存，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。

普通帖子

这些行：

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

都是创建指针，节点后面的 * 表明它是指向节点的指针。这些指针被初始化为 NULL 或 0。指针只是一个内存地址/位置，其中还没有节点对象。因此，

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

指针可用于通过使用 & 获取其地址来指向基于堆栈的对象。像这样的运算符：

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内容，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”为止。这样做的好处是内存可以在创建它的函数之外保留。所以：

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

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

我可以继续说下去，但是你需要阅读一本 C++ 书籍并理解这一点 - 指针是你需要完全学习的语言的一个关键方面。

Answer 3

结构节点* head = NULL; ->创建一个指针（由于赋值而指向 null）

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

因此如果您的指针为 NULL 并且您从未告诉它指向节点（或任何东西），那么对该指针或对该指针的任何操作都将失败

Answer 4

new 构造该类型的一个新对象。

在本例中，您正在构建一个新节点。然而，在某些代码中您不需要这样做，您可以简单地使用对象。即节点头；头数据 = 1; head.next = 废话。

使用 new 的原因是为了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接列表，所以是的，你需要 new。但对于每一个新数据，您都需要在完成后删除数据
否则就会出现内存泄漏，在这种情况下，列表越大，并且您不再解构不再需要的东西，浪费的内存就越多。

但是，您根本不需要使用任何此类代码。相反，标准库中已经有一个容器提供这种类型的支持，以及额外的附加功能。

#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，它将为您处理分配和释放；这意味着您永远不需要使用 new 或 delete，并且您可以放心地假设内存将为您管理，并且不会出现内存泄漏。