首页 > 编程语言 >C++初学(11)

C++初学(11)

时间:2024-08-05 18:26:39浏览次数:19  
标签:11 int C++ 地址 初学 内存 new updates 指针

不知不觉就第11篇了QWQ

11.1、指针和自由存储空间

之前提到了计算机程序在存储数据时必须跟踪的3个基本属性:

(1)信息存储在何处;

(2)存储的值为多少;

(3)存储的信息时什么类型。

之前我们通过定义一个简单变量,让声明语句指出了值的类型和符号名,让程序为值分配内存,还在内部跟踪该内存单元。

下面来看另一种方法:以指针为基础,指针是一个变量,其存储的是值的地址,而不是值本身。在讨论指针之前,我们只需对变量应用地址运算符(&),就可以获得它的位置。(这个学过C语言的肯定不陌生)下面给一个程序:

#include <iostream>
int main()
{
	using namespace std;
	int donuts = 6;
	double cups = 4.5;

	cout << "donuts value= " << donuts;
	cout << " and donuts address = " << &donuts << endl;

	cout << "cups value = " << cups;
	cout << " and cups address = " << &cups << endl;
	return 0;
}

显示地址时,该实现的cout使用十六进制表示法,因为这是常用于描述内存的表示法。在该实现中,donuts的存储位置比cups要低。两个地址的差为0000006FCE94F8C8-0000006FCE94F8C4=4。因为donuts的类型为int,而这种类型使用4个字节。

处理存储数据的新策略刚好相反,将地址视为指定的值,而将值视为派生量。一种特殊类型的变量——指针用于存储值的地址,因此指针名表示的是地址。*运算符被称为间接值或解除引用运算符,将其应用于指针,可以得到该地址处存储的值(这和乘法使用的符号相同;C++会根据上下文确定指的是什么)。

#include <iostream>
int main()
{
	using namespace std;
	int updates = 6;
	int* p_updates;
	p_updates = &updates;

	cout << "Values :updates= " << updates;
	cout << ", *p_updates= " << *p_updates << endl;

	cout << "Adresses:&updates= " << &updates;
	cout << ",p_updates= " << p_updates << endl;

	*p_updates += 1;
	cout << "Now updates= " << updates << endl;
	return 0;
}

int变量updates和指针变量p_updates只不过是同一枚硬币的两面。变量updates表示值,并使用&运算符来获取地址;而p_updates表示地址,并使用*运算符来获得值。由于p_updates指向updates,因此*p_updates和updates完全等价,可以使用int变量来使用。

11.1.1、声明和初始化指针

int *p_updates;

这个声明表明*p_updates的类型为int。由于*运算符被用于指针,因此p_updates变量本身必须是指针。我们可以认为p_updates指向int类型,或者该类型是指向int的指针。

一般来说,C程序员使用这种格式:

int *ptr;

这强调*ptr是一个int类型的值。而很多C++程序员使用这种格式:

int* ptr;

这强调的是:int*是一种类型——指向int的指针。

(其实在哪添加空格是自己喜好,对编译器没啥影响,甚至不加也行)

但是如果要声明多个变量,每个指针变量名都需要使用一个*。

可以在声明语句中初始化指针。被初始化的是指针而不是它指向的值。也就是说,下面的语句将pt的值设置为&higgens:

int higgens=6;
int* pt=&higgens;

11.1.2、指针的危险

在C++中创建指针时,计算机将分配用来存放地址的内存,但不会分配用来存储指针所指向数据的内存。为数据提供空间是一定要的步骤。一定要在对指针应用解除引用运算符(*)之前,将指针初始化为一个确定的、适当的地址。

11.1.3、指针和数字

指针不是整型,虽然计算机通常把地址当作整数看待,但从概念上,整数可以进行运算,而指针运算没有意义,因此不能将整数赋给指针:(那前面的地址举例)

int* pt;
*pt=0000006FCE94F8C8;

在这里,左边是指向int的指针,因此可以赋给地址。但右边是一个整数,这段语句没有告诉程序这个整数是一个地址,因此不能赋值。如果要使用,应通过强制类型转换将数字转换为适当的地址类型:

int* pt;
*pt= (int *)0000006FCE94F8C8;

这样两边都是地址,赋值才有效。

11.1.4、使用new来分配内存

前面我们将指针初始化为变量的地址;变量是在编译时分配的有名称的内存,而指针只是为可以通过名称直接访问的内存提供的一个别名。指针真正的作用时在运行阶段分配未命名的内存以存储值。在C语言中,可以用库函数malloc()来分配内存;在C++中依然可以这么做,但C++有更好的方法——new运算符

在运行阶段为一个int值分配未命名的内存,并使用指针来访问这个值,这里的关键所在是C++的new运算符。程序员要告诉new,需要为哪种数据类型分配内存;new将找到一个长度正确的内存块,并返回该内存块的地址。例子:

int* pn=new int;

new int告诉程序,需要适合存储int的内存。new运算符根据类型来确定需要多少字节的内存。然后它找到这样的内存,并返回其地址。接下来将地址赋给pn,pn是被声明为指向int的指针。现在pn是地址,而*pn是存储在那里的值。为一个数据对象(可以是结构,也可以是基本类型)获得并指定分配内存的通用格式如下:

typeName * pointer_name=new typeName;

#include <iostream>
int main()
{
	using namespace std;
	int nights = 1001;
	int* pt = new int;
	*pt = 1001;

	cout << "nights value = ";
	cout << nights << ":location = " << &nights << endl;
	cout << "int ";
	cout << "value = " << *pt << ":location = " << pt << endl;
	double* pd = new double;
	*pd = 10000001.0;

	cout << "double ";
	cout << "value= " << *pd << ":location= " << pd << endl;
	cout << "location of pointer pd: " << &pd << endl;
	cout << "size of pt = " << sizeof(pt) ;
	cout << ": size of *pt = " << sizeof(*pt) << endl;
	cout << "size of pd = " << sizeof(pd) ;
	cout << ": size of *pd = " << sizeof(*pd) << endl;
	return 0;
}

       

程序说明:该程序使用new分别为int类型和double类型的数据对象分配内存。指针pt和pd指向这两个数据对象,如果没有它们,将无法访问这些内存单元。现在就可以像使用变量那样使用*pt和*pd了。

该程序还指出了必须声明指针所指向的类型的原因之一:地址本身只指出了对象存储地址的开始,而没有指出其类型(使用的字节)。从两个值的地址可以知道,它们都只是数字,并没有提供类型或长度信息。另外指向int的指针长度和double的指针相同,因为它们都是地址。

11.1.5、使用delete释放内存

当需要内存时,可以使用new来请求,而有请求,就会有删除。delete运算符使得在使用内存后,能够将其归还给内存池,能更有效地使用内存。使用delete时,后面要加上指向内存块的指针:

int* pt=new int;
delete pt;

这将释放pt指向的内存,而不会删除指针pt本身。可以将pt重新指向另一个新分配的内存块。一定要配对地使用new和delete;否则将会发生内存泄漏。

注:只能用delete来释放使用new分配的内存,然而对空指针使用delete是安全的。一般来说不能创建两个指向同一个内存块的指针,因为这将增加错误的删除同一个内存块两次的可能性。

11.1.6、使用new来创建动态数组

11.1.6.1、使用new创建动态数组

在C++中,创建动态数组很容易,只要将数组的元素类型和元素数目告诉new即可。必须在类型名后面加上方括号,其中包含元素数目。例如:

int* psome=new int [10];

new运算符返回第一个元素的地址,这个地址被赋给指针psome。当程序使用完new分配的内存块时,应使用delete释放它们。对于使用new创建的数组,应使用另一种格式的delete来释放:

delete [] psome;

方括号告诉程序,应释放整个数组,而不仅仅是指针指向的元素。

使用new和delete时,应遵循下面的规则:

(1)不要使用delete释放不是new分配的内存。

(2)不要使用delete释放同一块内存块两次。

(3)如果使用new[ ]为数组分配内存,应使用delete[ ]来释放。

(4)对空指针应用delete是安全的。

11.1.6.2、使用动态数组

我们使用上面的声明,可以将它看作是一跟指向该元素的手指。假设int占4个字节,则将手指沿正确的方向移动4个字节,手指指向第二个元素。下面做法对学过C语言的会很熟悉:可以使用psome[0]访问第一个元素,第二个元素则可以使用psome[1],以此类推。

#include <iostream>
int main()
{
	using namespace std;
	double* p3 = new double[3];
	p3[0] = 0.2;
	p3[1] = 0.5;
	p3[2] = 0.8;
	cout << "p3[1] is " << p3[1] << ".\n";
	p3 = p3 + 1;
	cout << "Now p3[0] is " << p3[0] << " and ";
	cout << "p3[1] is " << p3[1] << ".\n";
	p3 = p3 - 1;
	delete[] p3;
	return 0;
}

p3=p3+1;

我们不能修改数组名的值。但指针是变量,因此可以修改它的值。上面这个作用是导致p3指向第二个元素而不是第一个,减去1则指向第一个值,便能给delete[ ]提供正确的地址。

标签:11,int,C++,地址,初学,内存,new,updates,指针
From: https://blog.csdn.net/2301_79654372/article/details/140894046

相关文章

  • emsdk安装和编译2个C++基础示例
    参考地址:Downloadandinstall—Emscripten3.1.65-git(dev)documentation 环境:ubuntu24.04LTSgcc(Ubuntu13.2.0-23ubuntu4)13.2.0g++(Ubuntu13.2.0-23ubuntu4)13.2.0cmakeversion3.28.3 Firstcheckthe Platform-specificnotes belowandinstallan......
  • leetcode200. 岛屿数量C++题解,精美图例和流程图,一题带你弄懂图的dfs遍历算法
    leetcode200.岛屿数量给你一个由‘1’(陆地)和‘0’(水)组成的的二维网格,请你计算网格中岛屿的数量。岛屿总是被水包围,并且每座岛屿只能由水平方向和/或竖直方向上相邻的陆地连接形成。此外,你可以假设该网格的四条边均被水包围。示例1:输入:grid=[[“1”,“1”,“1”,......
  • 无法加入进程,只能终止[Python 3.11,多处理]
    我有一个问题要问对Python的多处理库有更​​多经验的人,此时我几乎迷失了方向。我目前正在构建一个应该在Windows11和Windows11上运行的图像处理应用程序装有DebianLinux的OrangePi5。我的设置是,除了主程序之外,还有另外两个进程,一个用于处理不间断的......
  • C/C++ 面试常见问题
    1.封装、继承和多态是什么?封装:将具体实现过程和数据封装成一个函数,只能通过接口访问,降低耦合性,使类成为一个具有内部数据自我隐藏能力且功能独立的软件模块。封装能够通过提供公共接口访问、不让类外的程序直接访问或修改来防止类中代码被破坏。继承:子类继承父类的行为和特征,复......
  • 《802.11无线网络权威指南-网络概论》-- 读书笔记2
    802.11网络包含四种主要实体元件工作站(Station)配置网络的目的,是为了在工作站间传送数据。所谓的工作站(station),是指配备无线网络界面的计算设备。基站(AccessPoint)802.11网络所使用的帧必须经过转换,方能被传递至其他不同类型的网络。具备无线至有线(wireless-to-wired)......
  • C++ 中,static 和非 static
    在C++中,static和非static的变量在作用域、生命周期和初始化方面有一些重要的区别。下面详细解释这两种变量的不同之处:非static变量inti0=123;作用域:变量i0的作用域是它所在的代码块或函数。它只能在定义它的代码块内访问。生命周期:每次进入代码块时,变量i0会被创......
  • [C++] 简单解析http请求
    #include<iostream>#include<string>#include<map>#include<vector>#include<regex>classHttpRequest{public:enumMethod{GET,POST,UNKNOWN};enumError{SUCCESS,......
  • 面向零基础初学者的现代-C---教程-全-
    面向零基础初学者的现代C++教程(全)原文:ModernC++forAbsoluteBeginners协议:CCBY-NC-SA4.0一、介绍亲爱的读者:恭喜你选择学习C++编程语言,感谢你拿起这本书。我叫SlobodanDmitrovi,是一名软件开发人员和技术作家,我将尽我所能向您介绍一个C++的美丽世界。这本书......
  • c++递归
    这是我发的第一篇讲解类型的文章主要是报的班那边讲到了个很有趣的东西到时候会给些案例本期直接把花絮挂在最后面_____________________________________________________________________________c++里有两种函数一种是可以看成数据的(这种定义函数的类型有longlong,......
  • [ARC118C] Coprime Set 题解
    题目传送门(洛谷)题目传送门(atcoder)Step1理解题意输入一个数nnn要求你构造一个长度为n......