[C++] new演算子のメモリ確保が失敗する原因とは？

#include <iostream>
#include <new> // std::bad_allocを使用するために必要
int main() {
    try {
        // 大きなメモリを確保しようとする
        int* largeArray = new int[1000000000]; // 10億個の整数を確保
        delete[] largeArray; // メモリを解放
    } catch (const std::bad_alloc& e) {
        // メモリ確保失敗時の処理
        std::cerr << "メモリ確保に失敗しました: " << e.what() << std::endl;
    }
    return 0;
}

メモリ確保に失敗しました: std::bad_alloc

#include <iostream>
int main() {
    // メモリ確保に失敗した場合はnullptrを返す
    int* largeArray = new(std::nothrow) int[1000000000]; // 10億個の整数を確保
    if (largeArray == nullptr) {
        // メモリ確保失敗時の処理
        std::cerr << "メモリ確保に失敗しました。" << std::endl;
    } else {
        delete[] largeArray; // メモリを解放
    }
    return 0;
}

メモリ確保に失敗しました。

#include <iostream>
#include <memory> // std::unique_ptrを使用するために必要
int main() {
    // スマートポインタを使用してメモリを管理
    std::unique_ptr<int[]> largeArray(new int[1000000000]); // 10億個の整数を確保
    // メモリ確保に失敗した場合のチェック
    if (!largeArray) {
        std::cerr << "メモリ確保に失敗しました。" << std::endl;
        return 1;
    }
    // メモリは自動的に解放される
    return 0;
}

#include <iostream>
int main() {
    // スタック上に配列を確保
    const int size = 100; // 配列のサイズ
    int array[size]; // スタックメモリに確保
    // 配列に値を代入
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        array[i] = i * 2; // 値を代入
    }
    // 配列の内容を表示
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        std::cout << array[i] << " "; // 値を表示
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

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#include <iostream>
#include <vector> // std::vectorを使用するために必要
int main() {
    // std::vectorを使用して動的配列を管理
    std::vector<int> vec(100); // 100個の整数を持つベクターを作成
    // ベクターに値を代入
    for (int i = 0; i < vec.size(); ++i) {
        vec[i] = i * 3; // 値を代入
    }
    // ベクターの内容を表示
    for (const auto& value : vec) {
        std::cout << value << " "; // 値を表示
    }
    std::cout << std::endl;
    return 0;
}

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