“造地基”的C++ （七） 指针和动态内存分配

指针和动态内存分配

一，内存空间的访问方式：

1. 通过变量名访问
2. 通过地址访问

 

• 指针的概念（地址类型的变量）

1. 指针：内存地址，用于间接访问内存地址
2. 指针变量：用于存放地址的变量

语法： int i;     int *ptr = &i;         &是取地址符    *表示所定义的变量是指针

                                   Int*  表示这个指针所指向的对象是int类型

       *ptr = 3；  这是一个指针运算，寻址的过程，以ptr内容为地址，去寻找地址所指向的目的地。  等价于 i = 3；

    3.与地址相关的运算

     指针运算符：*   指针类型变量内容的寻址运算   知道地址求内容

     地址运算符：&   知道内容求地址

 

• 指针的初始化

1. 语法形式 ：  存储类型  数据类型  *指针名  =  初始地址 ；
2. 例：  static  int  *pa  =  &a；
3. 注意事项：
   用变量地址做为初值时，该变量必须已经在指针初始化之前就声明过，且变量类型应与指针类型一致。可以用一个已有合法值的指针去初始化另一个指针变量。不要用一个内部非静态变量去初始化static指针。

 

整数0可以赋给指针，表示空指针。

 

指向常量的指针 ：  const int *p = &a;     只能通过指针去访问常量，不能改变常量

指针类型的常量： int * const p = &a;   可以改变指针指向的变量的值，不能改变指针的值

 

• 指针类型的算术运算

1. 指针p加上或减去n：其意义是指针当前指向位置的前方或后方第n个数据的起始位置
2. 指针的++、--运算：意义是指向下一个或前一个完整数据的起始
3. 当指针指向连续存储的同类型数据时，指针与整数的加减运算和自增自减运算才有意义

 

• 定义指向数组元素的指针

1. 定义与赋值

例：  int a[10] , *pa;  pa = &a[0]; 或 pa = a;

2,等效的形式

    *pa就是 a[0], *(pa + 1) = a[1]......

    a数组的名字就是数组的首位地址

所以，a[i] = pa[i] = *(pa + i) = *(a+i)                                

 

• 指针数组

1. 指针数组：数组元素是指针类型
2. 例：Point *pa[2];   由pa[0]和pa[1]组成
3. 数组的名字就是数组第一个元素的地址

 

• 以指针作为函数参数

为什么需要指针做参数：

需要数据双向传递的时候（引用也可以达到此效果）

需要传递一组数据，只传首地址运行效率比较高

 

• 指针类型的函数

1. 定义：若函数的返回值是指针，则该函数是指针类型的函数
2. 语法形式：  存储类型 数据类型 *函数名（） { //函数体 }；
3. 不要将非静态的局部地址作为函数的返回值，i在子函数中定义局部变量后将其地址返回给主函数，就是非法地址。返回的指针要确保在主调函数中是有效的合法的地址。

 

• 指向函数的指针

1. 定义：函数指针指向的是程序代码存储区
2. 语法形式：   存储类型 数据类型 （*函数指针名）（） { //函数体 }；
3. 函数指针的典型用途——实现函数回调

   通过函数指针调用的函数：例如将函数的指针作为参数传递给函数，使得在处理相似事件的时候可以灵活的使用不同德方法

   调用者不关心谁是被调用者：只需知道存在一个具有特定原型和限制条件的被调用函数

 

• 对象指针

1. 通过对象指针访问对象成员： 对象指针名 -> 成员名

                              Ptr -> getX()  相当于   (*ptr).getX();

     2.   this指针

  隐含于类的每一个非静态成员函数中

  指出成员函数所操作的对象：当通过一个对象调用成员函数时，系统先将该函数的地址赋给this指针，然后调用成员函数，成员函数对对象的数据进行操作时，就隐含的使用了this指针。

 

 

• 动态内存分配（不知道程序运行时要处理的数据规模有多大，就用动态内存分配）

1. 动态申请内存操作符new

   New 类型名T （初始化参数列表）

   功能：在程序执行期间，申请用于存放T类型对象的内存空间，并以初值列表赋初值

   结果值：成功：T类型的指针，指向新分配的内存。失败：抛出异常

     2.释放内存操作符delete

   Delete 指针p

   功能：释放指针p所指向的内存，p必须是new操作的返回值

 

• 申请和释放动态数组

1. 分配：new 类型名T【数组长度】

         数组长度可以是任何整数类型表达式，在运行时计算。

     2.释放：delete【】 数组名p

         释放指针p所指向的数组，p必须是用new分配得到的数组首地址

     3.将动态数组封装成类

   在构造函数中申请动态内存，在析构函数中释放所申请的动态内存

 

• vector对象

1. 为什么需要vector：封装任何类型的动态数组，自动创建和删除。数组下标越界检查
2. 定义：  vector <元素类型> 数组对象名（数组长度）

            Vector <int> arr(5);   建立大小为5的int类型数组

     3.对数组元素的引用：

对象名【下标表达式】       vector数组对象名不表示数组首地址

     4.获得数组长度

Vector对象名.size（）；

 

• 浅层复制与深层复制

1. 浅层复制：实现对象间数据元素的一一对应复制（复制构造函数）
2. 深层复制：当被复制的对象数据成员是指针类型时，不是复制该成员本身，而是将指针所指对象进行复制。

 

• 移动构造

之前，如果要将源对象的状态转移到目标对象只能通过复制，在某些情况下，我们没有必要复制，只需要移动他们。

 

• 从键盘写入字符串

      String类型  

      Getline( cin, 将字符串存入的变量名，以什么符号作为结束)