指向对象的指针
//以前学这些内容的时候觉得好难理解啊,现在再看这些知识点,实在轻松了不少,敲一遍博客,感觉理解更深了: )
我们知道,对象一经声明就为对象的成员分配存储空间,并调用其构造函数进行初始化,对象生存期结束后自动调用其析构函数,并释放对象占用的内存空间。没有什么办法控制什么时候调用对象的构造函数,也没有办法决定什么时候释放对象占用的存储空间。如果在程序中需要使用许多对象,并且这些对象均占用大量存储空间,就会造成内存紧张。
一种比较好的解决途径是释放先声明这些对象,但并不立即分配存储空间和调用构造函数,在需要这些对象时才这么做,使用完这些对象后立即调用其析构函数并释放其占用的存储空间,而不是留待对象生存期结束后才由C+系统自动回收存储空间。这一途径是使用C++语言指向对象的指针。
先定义一个类:
class PTRCLASS{
public:
void setX(int y){ //设置X的值
x = y;
}
int getX(){ //取得x的值
return x;
}
private:
int x;
}
对象指针
如果声明的一个指针的基类型是一个类类型,那么这个指针被称为对象指针,它指向一个对象。如:
int PTRCLASS *ptr;
声明了一个对象指针ptr,这个指针只能指向一个PTRCLASS类型的对象。注意这时C++仅仅为这个指针分配了存放指针值的存储空间,并没有分配存放一个属于PTRCLASS类型的内存空间。
与其他基本数据类型的变量相似,可以用&运算符取一个对象的地址,然后赋值给一个对象指针:
PTRCLASS p;
ptr = &p;
这时,对象指针ptr指向对象p,可以使用运算符“->”访问这个对象的共有数据成员或成员函数,如:
ptr -> getX();
在C++中语言一个类的成员函数体中都隐含提供了一个对象指针this,它指向该成员函数正在操作的对象。
如
int PTRCLASS::getX()
{
return x;
}
等价于:
int PTRCLASS::getX()
{
return this->x;
}
对象的动态创建与撤销
C++也可以使用new和delete运算符完成对象的动态创建与撤销。
运算符new的一般形式为:
指针 = new 类型名(初始化表);
其中,初始化表及其括号是可选内容,类型既可以是基本数据类型,也可以是类类型,如果是类类型,则初始化列表相当于将实际参数传递给该类的构造函数。如:
PTRCLASS *ptr = new PTRCLASS;
表示用new为指针ptr分配了内存空间。
用new分配内存空间并不能保证每一次都成功。例如,当前没有足够的内存资源可供分配,这有可能是请求的内存太多、硬件资源不足,也有可能是程序出错,一直在分配内存却没有释放内存。
一个良好的习惯是在每次new操作后都判断内存分配是否成功,如:
PTRCLASS *ptr = new PTRCLASS;
if(!ptr){ //等价于ptr == NULL
//内存分配失败时的出错处理
}else{
//内存成功分配时的动作
}
如果不再需要所分配的存储空间时,可以使用delete释放他们:
delete ptr;
对于基本数据类型,也和类类型相似,如:
int *int_ptr;
int_ptr = new int;
分配了2个字节的存储空间,并将基类型为int的指针指向这个存储空间的起始地址。又如:
char *string;
string = new char[40];
//上述语句等价于
char *string = new char[40]
将为字符串变量string分配40个字节的存储空间,并使string指向这个空间的起始地址。
注意这里与静态声明数组的区别:声明静态数组时方括号内只允许出现常量表达式,而new则允许在表达式中使用变量。
如果使用new运算申请的是一个类类型对象的数组,如:
ptr = new PTRCLASS[40];
则使用delete运算释放时应加上方括号对[],以确保调用数组中每一个PTRCLASS对象的析构函数:
delete[] ptr;
使用对象的指针应注意的
当程序中不再需要使用分配来的内存空间时,一定要记住释放这些空间。如果这些空间不释放,那么在整个程序的运行过程中,这些内存一直被占用,无法再分配给其他程序。如果指向这一存储空间的指针的值被改变,或该指针的作用域与生存期结束,将无法释放这些空间。这些无法再回收的存储空间称为内存垃圾,内存垃圾的不断增加将会耗尽所有内存,最终会导致系统崩溃!
在使用对象指针时还应尽量避免使用别名。使用别名有潜在的危险,如:
int *ptr1;
int *ptr2;
...
ptr1 = new int; //申请空间并将ptr1指向分配到的空间
ptr2 = ptr1; //使ptr2指向与ptr1相同的地址
如果此时再执行:
delete ptr1;
将会使两个指针都变为无效的,如果继续使用ptr2,将会导致内存混乱。