c 指標和自由儲存空間

本博文為本人閱讀c++ primer plus第4章復合型別後做的小筆記，僅記錄本人不熟悉或者容易犯錯的地方

位址運算子&，可以獲得變數的所在位址

指標名表示的是位址，*運算子被稱為間接值(indirect value)或者解除引用(dereferencing)；簡單來說，使用*可以獲得指標指向的記憶體位址的值

由指標的說明可以知道，指標的大小和機器的虛擬位址位數相同(因為它的值是位址)，例如本人的電腦為64位，那麼指標大小為8個位元組(可用sizeof自己驗證，順便多說一句，記憶體中可定址的最小單位為位元組，sizeof顯示的值單位為位元組);

宣告(int型別指標):int* ptr;易錯：int* ptr1, ptr2;建立乙個指標ptr1和乙個int變數ptr2

初始化

int val = 2;

ptr = &val;

在c++中建立指標，計算機會分配用來儲存位址的記憶體，但不會分配用來儲存指標所指的資料的記憶體

long * fellow;

*fellow = 233; // a problem

問題原因

指標的真正用武之地就是在執行時分配未命名的記憶體來儲存值；c語言中使用malloc來分配，c++使用new運算子

事例:int * pn = new int

使用new分配的記憶體塊通常和常規變數宣告分配的記憶體塊不同

c++中，值為0的指標稱為空指標(null pointer)，c++確保空指標不會指向有效的資料，因此可以用於表示運算子或函式失敗(如記憶體耗盡，無法再使用new分配記憶體)

使用delete，後面加上指向記憶體塊的指標(這些記憶體塊最初由new分配);如下**所示，這只會釋放指標指向的記憶體，但是不會刪除指標ps本身

int * ps = new int;

...delete ps;

在編譯時給陣列分配記憶體稱為靜態聯編(static binding)，意味著陣列是在編譯時加入到程式的

在程式執行時選擇陣列的長度，這稱為動態聯編(dynamic binding)，意味著陣列是在程式執行時建立的，這種陣列稱為動態陣列

建立動態陣列例子:int * ps = new int[10];

釋放陣列:delete ps;

以上面的例子來說，編譯器不會對ps指標指向10個整數中的第乙個這種情況進行跟蹤，我們需要跟蹤記憶體塊中的元素個數

不能使用sizeof運算子確定動態分配的陣列包含的位元組數

動態陣列的使用和靜態聯編情況下的陣列使用是相似的，用下標即可，例如ps[1],指標和陣列這種奇妙的關係下面來學習一下

指標變數增加1，增加的量等於它指向的型別的位元組數，如指向double的指標增加1，那麼數值增加8(如果系統使用8個位元組儲存double)，這種結果是很好理解的。

c++將陣列名解釋為位址

雖然指標和陣列名都可以表示位址，但是它們是有區別的

陣列名被解釋為其第乙個元素的位址，但是對陣列名用&運算子，得到的是整個陣列的位址，可以嘗試一下例子

int a[3];

cout << a << endl;
cout << &a << endl;
cout << a + 1 << endl;
cout << &a + 1 << endl;

實際上，a是乙個int指標(*int)，但是&a是乙個指向包含3個元素的int陣列(int(*)a[3])

5. 宣告指向整個陣列的指標:int (*ps)[3] = &a;

- `()`不可省略，如果省略，由優先順序規則將使得ps先和`[3]`結合，導致ps是乙個int指標陣列，含3個元素

- 要描述型別，可以去掉宣告中的變數名，如ps的型別是`int(*)[20]`
- 由於ps被設定為`&a`，故`*ps`和a等價，`(*ps)[0]`為a陣列的第乙個元素

char f[10] = "rose";

cout << f << "s are red\n";

可以知道：

顯示字串位址

char a = "test";

cout << (int *) a << endl; // show address
char* b = a;

建立:person * p = new person;

訪問結構成員(如name):

c++管理記憶體的方式

下面作簡單的說明，詳細內容不在本章內容

函式記憶體定義的常規變數使用自動儲存空間，稱為自動變數(automatic variable)，它們在函式呼叫時自動產生，函式結束時消亡

自動變數是區域性變數，作用域為**塊

自動變數通常儲存在棧中，lifo(last in first out)的方式，程式執行過程中，棧不斷增大或者減少

靜態儲存整個程式執行期間都存在

宣告方式

new和delete的方式更加靈活，它們管理乙個記憶體池，在c++中稱為自由儲存區(free store)或者堆(heap)，該記憶體池中用於靜態變數和自動變數的記憶體是分開的

使用new的資料的生命週期不受程式或者函式的生存時間控制

建立並初始化:person * class[3] = ;

訪問成員:class[n]->name;(0 <= n <= 2)

還可以建立指向上述陣列的指標:person ** t = class;

訪問成員(以name為例子):(*(t+n))->name;

如果不理解上面的內容，個人認為可以大致畫出一下幾種情況在記憶體中的情況，然後就能很好理解了(可以先用**輸出某乙個變數的位址或者值)

int a[2];

int * b = new int[2];
int ** c = new int * [2];
for (int i = 0; i < 2; i++) c[i] = new int[2];
int d[2][2];

c 學習之 指標和自由儲存空間

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