12. Dynamic Memory¶

动态内存（Dynamic Memory）指程序 运行时 按需申请和释放的内存。这类内存位于 heap（堆）/ free store，与静态内存和栈内存不同，可以让我们 自行控制对象的生命周期 。

为什么要学 Dynamic Memory？¶

动态内存在现代 C++ 中非常重要，主要原因包括：

• 输入大小不确定：数据规模需运行时决定，如 vector 就依赖动态内存扩容。
• 需要灵活的大型数据结构：链表、树、图等节点必须动态生成。
• 堆空间远大于栈：避免栈溢出风险。
• 现代 C++ 的基础能力：容器、智能指针（shared_ptr / unique_ptr）都依赖动态内存。

而且手动管理内存容易出错：

• 释放太早 → 悬空指针
• 忘记释放 → 内存泄漏（memory leak）

动态内存的三个典型用途¶

1. 不知道需要多少对象
   类似 vector 的容量是运行时决定的。

2. 不知道对象的实际类型
   第 15 章讲多态时会进一步介绍。

3. 多个对象共享数据
   shared_ptr 的用途——共享所有权。

堆（heap / free store）是什么？¶

除了静态内存和栈内存外，每个程序还有一片可供使用的内存区域，称为 free store 或堆 heap。程序运行时可从 free store / heap 申请内存：

• 用于动态分配对象
• 用完后必须显式销毁（或让智能指针自动管理）

本章的重点就是理解：
什么时候需要从堆上创建对象，以及如何用智能指针安全地管理它们。

shared_ptr — 共享所有权的智能指针¶

智能指针定义在 <memory> 头文件中，是手动 new/delete 的安全替代品。

示例：

shared_ptr<string> p1;                      // 可以指向 string
shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(42); // 创建一个值为 42 的 int

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