C++中对象的常引用、动态建立和释放相关知识讲解

  • 更新时间:2022-10-20 10:11:17
  • 编辑:孔飞语

C++对象的常引用
我们知道,一个变量的引用就是变量的别名。实质上,变量名和引用名都指向同一段内存单元。

如果形参为变量的引用名,实参为变量名,则在调用函数进行虚实结合时,并不是为形参另外开辟一个存储空间(常称为建立实参的一个拷贝), 而是把实参变量的地址传给形参(引用名),这样引用名也指向实参变量。

[例] 对象的常引用。

#include <iostream>
using namespace std;
class Time
{
  public:
  Time(int,int,int);
  int hour;
  int minute;
  int sec;
};
Time::Time(int h,int m,int s) //定义构造函数
{
  hour=h;
  minute=m;
  sec=s;
}
void fun(Time &t)
{
  t.hour=18;
}
int main( )
{
  Time t1(10,13,56);
  fun(t1);
  cout<<t1.hour<<endl;
  return 0;
}

如果不希望在函数中修改实参t1的值,可以把引用变量t声明为const(常引用),函数原型为

  void fun(const Time &t);


则在函数中不能改变t的值,也就是不能改变其对应的实参t1的值。

在C++面向对象程序设计中,经常用常指针和常引用作函数参数。这样既能保证数据安全,使数据不能被随意修改,在调用函数时又不必建立实参的拷贝。

每次调用函数建立实参的拷贝时,都要调用复制构造函数,要有时间开销。用常指针和常引用作函数参数,可以提高程序运行效率。


C++对象的动态建立和释放
使用类名定义的对象都是静态的,在程序运行过程中,对象所占的空间是不能随时释放的。但有时人们希望在需要用到对象时才建立对象,在不需要用该对象时就撤销它,释放它所占的内存空间以供别的数据使用。这样可提高内存空间的利用率。

在C++中,可以使用new运算符动态地分配内存,用delete运算符释放这些内存空间。这也适用于对象,可以用new运算符动态建立对象,用delete运算符撤销对象。

如果已经定义了一个Box类,可以用下面的方法动态地建立一个对象:

  new Box;


编译系统开辟了一段内存空间,并在此内存空间中存放一个Box类对象,同时调用该类的构造函数,以使该对象初始化(如果已对构造函数赋予此功能的话)。

但是此时用户还无法访问这个对象,因为这个对象既没有对象名,用户也不知道它的地址。这种对象称为无名对象,它确实是存在的,但它没有名字。

用new运算符动态地分配内存后,将返回一个指向新对象的指针的值,即所分配的内存空间的起始地址。用户可以获得这个地址,并通过这个地址来访问这个对象。需要定义一个指向本类的对象的指针变量来存放该地址。如

  Box *pt; //定义一个指向Box类对象的指针变量pt
  pt=new Box; //在pt中存放了新建对象的起始地址


在程序中就可以通过pt访问这个新建的对象。如

  cout<<pt->height; //输出该对象的height成员
  cout<<pt->volume( ); //调用该对象的volume函数,计算并输出体积

C++还允许在执行new时,对新建立的对象进行初始化。如

  Box *pt=new Box(12,15,18);


这种写法是把上面两个语句(定义指针变量和用new建立新对象)合并为一个语句,并指定初值。这样更精炼。

新对象中的height,width和length分别获得初值12,15,18。调用对象既可以通过对象名,也可以通过指针。

用new建立的动态对象一般是不用对象名的,是通过指针访问的,它主要应用于动态的数据结构,如链表。访问链表中的结点,并不需要通过对象名,而是在上一个结点中存放下一个结点的地址,从而由上一个结点找到下一个结点,构成链接的关系。

在执行new运算时,如果内存量不足,无法开辟所需的内存空间,目前大多数C++编译系统都使new返回一个0指针值。只要检测返回值是否为0,就可判断分配内存是否成功。

ANSI C++标准提出,在执行new出现故障时,就“抛出”一个“异常”,用户可根据异常进行有关处理。但C++标准仍然允许在出现new故障时返回0指针值。当前,不同的编译系统对new故障的处理方法是不同的。

在不再需要使用由new建立的对象时,可以用delete运算符予以释放。如

  delete pt; //释放pt指向的内存空间


这就撤销了pt指向的对象。此后程序不能再使用该对象。

如果用一个指针变量pt先后指向不同的动态对象,应注意指针变量的当前指向,以免删错了对象。在执行delete运算符时,在释放内存空间之前,自动调用析构函数,完成有关善后清理工作。

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