c/c++ 复习基础要点01-const指针、指针函数 函数指针、new/delete与malloc/free区别与联系
来源:互联网 发布:北京 气象站数据 编辑:程序博客网 时间:2024/06/03 06:43
1. 引用本身是有指针实现的:引用为只读指针
例子:
int d=123;
int& e=d; //引用
int * const e=d; //只读指针,e指向d,不可修改e指向别的变量
2. const修饰指针问题
2.1.指向const对象的指针:
const double *cptr;
const 所限定的是指针所指的对象,而非限定指针为const
例子:
const double ip=3.14; //ip为const型
const double *cptr=&ip;
//cptr不是const型 ,ip不能赋值为一个非const的指针
注意:不能用void*指针保存const对象的地址,而必须使用const void*类型的指针保存const对象的地址。
可以把非const对象的地址赋值给指向const对象的指针(const void *),则不可修改用指向const对象的指针来修改非const变量。
实例:
#include<iostream>
int main()
{
const int a=12;
int * ptr=&a; //error
const int * cptr=&a; //ok
int b=20;
ptr=&b;
cptr=&b;
cout<<b<<endl;
cptr=15; //error
ptr=15; //ok
cout<<b<<endl;
return 0;
}
2.2.const指针(只读指针)
int a=0;
int *constptr=&a;
const指针存放的地址不能修改,初始化后,指针a不能指向其他的对象。
指针a指向一个普通的非constint型对象a,则可使用指针b修改该对象的值。
2.3.指向const对象的const指针
const doubleip=3.14;
const double *const pi=&ip;
指针所指的对象不可改变,对象的值也不可改变
3. 空指针
void * 指针
void*类型可以保存任意类型对象的地址
void*支持的操作:
与另一个指针进行比较;
向函数传递void*指针或者从函数返回void*指针;
给另一个void*指针赋值
不能使用void*指针操作它所指向的对象。
4. 指针函数、函数指针
4.1.指针函数(为函数):
如果一个函数的返回值是指针类型,则称为指针函数。
数据类型 *函数名(形参类表)
{
函数体
}
用指针作为函数的返回值的好处是:可以从被调函数向朱调函数返回大量数据。
不要把指针函数内部的局部变量赋值为指针返回:
例如:
#include<iostream>
usingspacename std;
int *fun();
void main()
{
int *pfr;
pfr=fun();
cout<<"*pfr="<<*pfr<<endl;
}
int *fun()
{
int va;
int *ptr=&va;
*ptr=5;
cout<<"ptr="<<*ptr<<endl;
return ptr; //error 因为函数内的局部变量在函数结束时就注销了,指针ptr将变成悬垂指针。
}
应该:
#include<iostream>
using spacename std;
int *fun();
void main()
{
int *pfr;
pfr=fun();
cout<<"*pfr="<<*pfr<<endl;
}
int *fun()
{
int *pfr=new int;
*pfr=5;
cout<<"*pfr="<<*pfr<<endl;
return ptr;
}
4.2.函数指针:
指针不仅可以指向变量,还可以指向函数,指向函数的指针称为函数指针。
数据结构 (*指针名)(形参类表);
数据类型代表指针所指向函数的返回类,形参列表是指针所指向函数的形参列表。
列如:
int (*fptr)(int,int);
定义函数指针后,就可以为它赋值,使它指向某个特定的函数:
函数指针名=函数名;
例子:
#include<iostream>
using spacename std;
float areaofRectangle(float width,floatheight);
float areaofTriangle(float heml,floatheight);
void main()
{
float (*fptr)(float,float);
float area,worh,height;
cout<<"请输入矩形的高和宽:";
cin>>worh>>height;
fptr=areaofRectangle;
area=fptr(worh,height);
cout<<"举行面积为:"<<area<<endl;
cout<<"请输入三角形的底和高:";
cin>>worh>>height;
fptr=areaofTriangle;
area=fptr(wroh,height);
cout<<"三角形面积为:"<<area<<endl;
}
float areaofRectangle(float width,floatheight)
{
return width*height;
}
float areaofTriangle(float heml,float height)
{
return (heml*height)/2;
}
5. new delete 与 malloc free 的区别于联系
相同点:都是用于申请动态内存和释放内存
不同点:
(1) 操作对象有所不同。
malloc与free是c语言的标准库函数,new/delete是c++的运算符。对于非内部数据类型的对象而言,光用malloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象消亡之前要自动执行析构函数。由于malloc/free是库函数而不是运算符,不在编译器控制权限之内,不能够把执行构造函数和析构函数任务强加malloc/free。
(2) 用法上也有所不同。
函数malloc的原型如下:
void * malloc(size_t size);
用malloc申请一块长度为length的整数类型的内存,如下:
int * p=(int)malloc(sizeof(int)*length);
我们应该把注意力集中在两个要素上:
1. malloc返回值的类型是void*,所以在调用malloc时要显示地进行类型的转换,将void* 转换成所需要的指针类型。
2. malloc函数本身并不识别要申请的内存是什么类型,它只关心内存的总的字节数。
函数free的原型如下:
void free(void * memblock);
为什么free函数不像malloc函数那样复杂呢?这是因为指针p的类型以及它所指的内存的容量事先都是知道,语句free(p)能正确地释放内存。如果p是NULL指针,那么free对p无论做多少次操作都不会出问题。如果p不是NULL指针,那么free对p连续操作两次就会导致程序运行错误。
new/delete的使用要点:
运算符new使用起来要比函数malloc简单多了,例如:
int *p1=(int)malloc(sizeof(int)*length);
int *p2=new int[length];
这是因为new内置了sizeof、类型转换盒类型安全检查功能。对于非内部数据类型的对象而言,new在创建动态对象的同时完成了初始化工作。如果对象有多个构造函数,那么new的语句也可以有多种形式。
如果用new创建对象数组,那么只能使用对象的无参构造函数。
Obj *objects = newObj[100]; //创建100个动态对象
不能写成
Obj * objects = newObj[100](1); //创建100个动态对象的同时赋值初值1
在用delete释放对象数组时,留言不要丢了符号[]。
delete []objects; //正确的用法
delete objects; //错误的用法
后者相当于delete objects[0],漏掉了另外99个对象。(objects是数组首地址)
再谈二者区别:
1. new自动计算需要分配的空间,而malloc需要手工计算字节数。
2. new是类型安全的,而malloc不是,比如:
int * p = newfloat[2]; //编译时指出错误
int * p =malloc(2*sizeof(float)); //编译时无法指出错误
3. new运算符由两步构成,分别是new 和 调用对象的构造函数
new对应malloc,new调用时将调用要分配的类型的对象的构造函数,而malloc不能。
在delete时,delete调用了释放内存的对象的析构函数,而free不能。
所以我们不要用malloc/free来完成动态对象的内存管理,应该使用new/delete。由于内部数据类型的“对象”没有构造与析构过程,对它们而言malloc/free和new/delete是等价的。
二者的联系:
既然new/delete的功能完全覆盖了malloc/free,为什么c++还要保留malloc/free呢?因为c++程序经常要调用c函数,erc程序只能使用malloc/free管理动态内存。如果使用free释放new创建的动态对象,那么该对象因无法执行析构函数而可能导致程序出错。如果用delete释放malloc申请的动态内存,理论上程序不会出错,但该程序的可读性很差。
所以new/delete、malloc/free必须配对使用。
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