C++回炉之_C++PrimerPlus_第四章 复合类型(二)

指针

声明和初始化

int a = 5;
int* p = &a;            // & 取地址

使用

cout << *p << endl;     // * 取值

指针的危险

空指针 没有指向具有一定意义的内存

野指针

指针变量未初始化 – 可手动初始化为nullptr 或 NULL

指针释放后之后未置空 – 可手动初始化为nullptr 或 NULL

指针操作超越变量作用域 – 不要返回指向栈内存的指针或引用

数字不能直接赋值给指针 – 需要强制类型转换

int* p;
p = (int*)0xB8000000;

使用new在运行时分配内存 – 从堆内存分配空间

type_name* point_name = new type_name;
int* p = new int;
*p = 10;

使用delete释放new申请的内存

并不会删除指针本身 – 可重新分配内存给指针

new 和delete要配对使用 – 否则会发生内存泄漏(memory leak)

不要尝试释放已经释放的内存块 – 结果将不确定 – 故不要创建两个指向同一内存块的指针

对空指针delete是安全的

int* p = new int;
delete p;

使用new 创建动态数组

数组的第一个元素为 *p, 也是p[0]

数组下标为i个元素为 p[i]

type_name* point_name = new type_name[element_num];
int* p = new int[10];
delete[] p;

指针算术

指针变量+1后，增加的量等于它指向的类型的字节数， 即指向下一个元素

C++将数组名解释为数组第一个元素的地址， 但数组名不能进行运算

对指针使用sizeof 得到的是指针的长度，即使指针指向一个数组

a[i] 等价于 *(a + i);

对数组取地址时，得到的是整个数组的地址，而非第一个元素的地址

int a[10];
cout << a << endl;
cout << &a << endl;
cout << a+1 << endl;
cout << &a + 1 << endl;

输出结果为

0x6afed8

0x6afed8 // 虽然在数值上一致

0x6afedc // 但+1后发现不一样 – 代表的元素不一样

0x6aff00

这是因为其中

int (*p)[10] = &a;          // 即&a的类型为 int(*)[10]
//此时 (*p)[0] 即为 a[0]

使用new创建结构体

struct pos {
int x, y;
};
pos* p = new pos;
cout << p->x << endl;       // 使用 -> 访问成员
cout << (*p).y << endl;     // 也可使用 * 取结构体的值

C十十中的内存管理*

自动存储

在函数内部定义的常规变量使用自动存储空间，称为自动变量

自动变量在函数被调用时自动产生，在函数结束时消亡

自动变量将存储在栈中

执行其所在代码块时入栈，离开代码块时出栈，且先进后出(FILO)

静态存储

整个程序执行期间都存在的存储方式

在函数外定义变量 或 在声明变量时使用static 即可

第九单会详解此种存储方式

动态存储

new 和 delete运算符管理了一个内存池，称为自由存储空间 或 堆

该内存池同用于静态变量和自动变量的内存是分开的

动态数据的生命周期不完全受程序和函数的生存时间控制， 可在一个函数中new 在另一个函数中delete, 对内存有了更大的控制权

可导致占用的自由存储空间不连续， 使得跟踪内存位置更困难

只使用new 而不使用delete 会导致内存泄漏， 解决方法是动态分配内存，随后便释放它，C++智能指针有助于自动完成此任务(详见16章)

模板类vector

用于创建不定长度的动态数组 – 自动使用new和delete管理内存

#include <vector>
vector<type_name> vt(n_elem);       // 初始长度为n_elem(可为变量) -- 默认为0
vector<int> vi(3);

模板类array (C十十11)

长度固定的数组的替代品

#include <array>
array<type_name, n_elem> arr;               // 长度为n_elem -- n_elem必须为常量
array<int, 5> ai;
array<double, 4> ad = {1.1, 2.2, 3.3, 4.4}; // C++11可使用初始化表初始化array和vector

关于vector 和 array 等STL模板类将在第16章详解