[C++] new deleteの使い方についてわかりやすく解説

C++のnewとdeleteは動的メモリ管理に使用されます。

newはヒープ領域にメモリを確保し、そのアドレスを返します。

例えば、int* ptr = new int;は整数型のメモリを確保し、ポインタptrにそのアドレスを格納します。

一方、deleteはnewで確保したメモリを解放します。

delete ptr;でメモリを解放し、メモリリークを防ぎます。

配列の場合はnew[]とdelete[]を使用します。

newとdeleteとは何か

C++におけるnewとdeleteは、動的メモリ管理に使用される演算子です。

これらを使うことで、プログラムの実行中に必要なメモリを確保したり、不要になったメモリを解放したりすることができます。

これにより、メモリの効率的な使用が可能になります。

• new演算子は、指定した型のオブジェクトを動的に生成し、そのメモリを確保します。
• delete演算子は、newで確保したメモリを解放します。

これらの演算子を正しく使用することで、メモリリークや不正なメモリアクセスを防ぐことができます。

以下に、newとdeleteの基本的な使い方を示すサンプルコードを紹介します。

#include <iostream>
int main() {
    // int型の変数を動的に生成
    int* pNumber = new int; // メモリを確保
    *pNumber = 42; // 値を代入
    std::cout << "動的に確保した値: " << *pNumber << std::endl; // 値を表示
    delete pNumber; // メモリを解放
    return 0;
}

動的に確保した値: 42

このコードでは、newを使ってint型の変数を動的に生成し、その後deleteを使ってメモリを解放しています。

これにより、メモリの管理が適切に行われています。

newの使い方

new演算子は、C++において動的にメモリを確保するために使用されます。

これにより、プログラムの実行中に必要なオブジェクトを生成し、メモリを効率的に管理することができます。

以下に、newの基本的な使い方といくつかの例を示します。

基本的な使い方

newを使用する際の基本的な構文は以下の通りです。

型名* ポインタ変数名 = new 型名;

この構文により、指定した型のオブジェクトが動的に生成され、そのメモリのアドレスがポインタ変数に格納されます。

以下は、newを使って整数型の配列を動的に生成する例です。

#include <iostream>
int main() {
    // int型の配列を動的に生成
    int size = 5; // 配列のサイズ
    int* pArray = new int[size]; // メモリを確保
    // 配列に値を代入
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        pArray[i] = i * 10; // 値を代入
    }
    // 配列の値を表示
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        std::cout << "配列の要素[" << i << "] = " << pArray[i] << std::endl; // 値を表示
    }
    // メモリを解放
    delete[] pArray; // 配列のメモリを解放
    return 0;
}

配列の要素[0] = 0
配列の要素[1] = 10
配列の要素[2] = 20
配列の要素[3] = 30
配列の要素[4] = 40

注意点

• newで確保したメモリは、必ずdeleteまたはdelete[]を使って解放する必要があります。

解放しないと、メモリリークが発生します。

• 配列を動的に生成する場合は、delete[]を使用して解放することを忘れないでください。

deleteを使うと未定義の動作が発生します。

このように、newを使うことで、必要なメモリを動的に確保し、プログラムの柔軟性を高めることができます。

deleteの使い方

delete演算子は、C++において動的に確保したメモリを解放するために使用されます。

newで確保したメモリを適切に解放することで、メモリリークを防ぎ、プログラムの安定性を保つことができます。

以下に、deleteの基本的な使い方といくつかの例を示します。

基本的な使い方

deleteを使用する際の基本的な構文は以下の通りです。

delete ポインタ変数名;

配列を動的に生成した場合は、以下のようにdelete[]を使用します。

delete[] ポインタ変数名;

以下は、deleteを使って動的に生成したオブジェクトのメモリを解放する例です。

#include <iostream>
int main() {
    // int型の変数を動的に生成
    int* pNumber = new int; // メモリを確保
    *pNumber = 100; // 値を代入
    std::cout << "動的に確保した値: " << *pNumber << std::endl; // 値を表示
    // メモリを解放
    delete pNumber; // メモリを解放
    // ポインタをnullptrに設定(推奨)
    pNumber = nullptr; // 不正なアクセスを防ぐため
    return 0;
}

動的に確保した値: 100

配列の解放

次に、動的に生成した配列のメモリを解放する例を示します。

#include <iostream>
int main() {
    // int型の配列を動的に生成
    int size = 3; // 配列のサイズ
    int* pArray = new int[size]; // メモリを確保
    // 配列に値を代入
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        pArray[i] = i + 1; // 値を代入
    }
    // 配列の値を表示
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        std::cout << "配列の要素[" << i << "] = " << pArray[i] << std::endl; // 値を表示
    }
    // メモリを解放
    delete[] pArray; // 配列のメモリを解放
    return 0;
}

配列の要素[0] = 1
配列の要素[1] = 2
配列の要素[2] = 3

注意点

• deleteを使用する際は、必ずnewで確保したメモリに対してのみ使用してください。

newで確保していないメモリに対してdeleteを使用すると、未定義の動作が発生します。

• メモリを解放した後は、ポインタをnullptrに設定することが推奨されます。

これにより、不正なメモリアクセスを防ぐことができます。

このように、deleteを正しく使用することで、動的メモリの管理が適切に行われ、プログラムの安定性が向上します。

newとdeleteを使う際の注意点

newとdeleteを使用する際には、いくつかの注意点があります。

これらを理解し、適切に使用することで、メモリ管理の問題を避けることができます。

以下に、主な注意点を示します。

メモリリークを防ぐ

• メモリの解放を忘れない: newで確保したメモリは、必ずdeleteまたはdelete[]を使って解放する必要があります。

解放しないと、メモリリークが発生し、プログラムのメモリ使用量が増加します。

不正なメモリアクセスを避ける

• 解放後のポインタを使用しない: メモリを解放した後、そのポインタを使用すると未定義の動作が発生します。

解放後は、ポインタをnullptrに設定することが推奨されます。

適切な解放方法を選ぶ

• 配列の解放にはdelete[]を使用: 配列をnewで動的に生成した場合、解放する際にはdelete[]を使用する必要があります。

deleteを使用すると、未定義の動作が発生します。

型の一致を確認する

• 型の一致を確認: newで確保したメモリを解放する際は、必ず同じ型のポインタを使用してください。

異なる型のポインタで解放すると、メモリの破損や不正な動作を引き起こす可能性があります。

例外処理を考慮する

• 例外が発生した場合の対策: new演算子は、メモリの確保に失敗した場合、例外を投げることがあります。

これに対処するために、例外処理を行うことが重要です。

以下は、例外処理を考慮したサンプルコードです。

#include <iostream>
#include <new> // std::bad_allocを使用するために必要
int main() {
    try {
        // メモリを動的に確保
        int* pNumber = new int; // メモリを確保
        *pNumber = 50; // 値を代入
        std::cout << "動的に確保した値: " << *pNumber << std::endl; // 値を表示
        // メモリを解放
        delete pNumber; // メモリを解放
    } catch (const std::bad_alloc& e) {
        std::cerr << "メモリの確保に失敗しました: " << e.what() << std::endl; // エラーメッセージを表示
    }
    return 0;
}

出力結果(メモリ確保に成功した場合):

動的に確保した値: 50

これらの注意点を守ることで、newとdeleteを使用した動的メモリ管理がより安全で効果的になります。

メモリ管理はプログラムの安定性に直結するため、十分に注意を払うことが重要です。

配列とnew/deleteの関係

C++において、配列を動的に生成する際にはnewとdeleteを使用することができます。

これにより、プログラムの実行中に必要なサイズの配列を確保し、使用後に適切に解放することが可能です。

以下に、配列とnew/deleteの関係について詳しく解説します。

動的配列の生成

• 配列の動的生成: newを使用して、指定したサイズの配列を動的に生成することができます。

構文は以下の通りです。

型名* ポインタ変数名 = new 型名[サイズ];

この構文により、指定した型の配列が動的に生成され、そのメモリのアドレスがポインタ変数に格納されます。

以下は、newを使って整数型の配列を動的に生成し、値を代入して表示する例です。

#include <iostream>
int main() {
    // int型の配列を動的に生成
    int size = 4; // 配列のサイズ
    int* pArray = new int[size]; // メモリを確保
    // 配列に値を代入
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        pArray[i] = (i + 1) * 10; // 値を代入
    }
    // 配列の値を表示
    for (int i = 0; i < size; ++i) {
        std::cout << "配列の要素[" << i << "] = " << pArray[i] << std::endl; // 値を表示
    }
    // メモリを解放
    delete[] pArray; // 配列のメモリを解放
    return 0;
}

配列の要素[0] = 10
配列の要素[1] = 20
配列の要素[2] = 30
配列の要素[3] = 40

配列の解放

• 配列の解放方法: 動的に生成した配列は、delete[]を使用して解放する必要があります。

deleteを使用すると、未定義の動作が発生するため注意が必要です。

注意点

• サイズの指定: 配列のサイズは、プログラムの実行時に決定することができるため、必要なサイズを動的に指定できます。

これにより、メモリの無駄を省くことができます。

• ポインタの管理: 配列を動的に生成した場合、ポインタを適切に管理することが重要です。

解放後はポインタをnullptrに設定することで、不正なアクセスを防ぐことができます。

newとdeleteを使用することで、C++において動的な配列を効率的に管理することができます。

これにより、プログラムの柔軟性が向上し、必要なメモリを適切に使用することが可能になります。

動的配列を扱う際は、メモリの解放を忘れずに行い、メモリリークを防ぐことが重要です。

まとめ

この記事では、C++におけるnewとdeleteの基本的な使い方や、動的メモリ管理における注意点について詳しく解説しました。

これにより、動的に生成したオブジェクトや配列のメモリを適切に管理する方法が明確になりました。

今後は、実際のプログラムでこれらの演算子を活用し、メモリ管理の重要性を意識しながらコーディングを行ってみてください。