Zmienne dynamiczne w C++

Zmienne dynamiczne w C++ to zmienne, których rozmiar i czas życia są określane w czasie działania programu, a nie w czasie kompilacji. Są tworzone w strefie pamięci zwanej stertą (heap) i pozwalają na elastyczne zarządzanie pamięcią, zwłaszcza gdy nie znamy z góry rozmiaru danych.

1. Tworzenie zmiennych dynamicznych

• W C++ używa się operatora new do alokacji pamięci dynamicznej.
• Operator new zwraca wskaźnik do zaalokowanej pamięci.

Składnia:

Przykład:

• liczba jest wskaźnikiem na zmienną typu int utworzoną w pamięci dynamicznej.
• Wartość zmiennej ustawiamy poprzez dereferencję *liczba.

2. Zwalnianie pamięci

• Pamięć zaalokowaną dynamicznie należy zwolnić po użyciu, aby uniknąć wycieków pamięci.
• W tym celu używa się operatora delete.

Przykład:

• Dla tablic dynamicznych używamy delete[]:

3. Dynamiczne tablice

• Dynamiczne tablice pozwalają tworzyć tablice o rozmiarze określonym w czasie działania programu.

Przykład:

• Umożliwia tworzenie tablic o zmiennym rozmiarze, czego nie da się zrobić w przypadku zwykłych tablic statycznych.

4. Zmienne dynamiczne a wskaźniki

• Każda zmienna dynamiczna zwraca wskaźnik, który pozwala na dostęp do tej zmiennej.
• Można tworzyć wskaźniki do pojedynczych zmiennych, tablic, struktur, obiektów klas.

Przykład z obiektem klasy:

• Operator -> służy do dostępu do członków obiektu przez wskaźnik.

5. Zalety zmiennych dynamicznych

• Możliwość tworzenia zmiennych o nieznanym rozmiarze w czasie kompilacji.
• Efektywne wykorzystanie pamięci – pamięć zaalokowana tylko wtedy, gdy jest potrzebna.
• Możliwość tworzenia struktur danych dynamicznych: listy, drzewa, stosy, kolejki.

6. Wady i ryzyka

• Niewłaściwe zarządzanie pamięcią może prowadzić do:
  • Wycieku pamięci (memory leak) – brak delete.
  • Dangling pointer – wskaźnik wskazujący na zwolnioną pamięć.
• Trudniejsze debugowanie w porównaniu do zmiennych statycznych.
• Wymaga odpowiedzialności przy alokacji i zwalnianiu pamięci.