c课件第10章指针和引用高级应用.pptx

第10章指针和引用高级应用,-2-,本章内容安排,堆中的数据成员 const修饰指针 数据保护 指针和引用的陷阱,-3-,1、指针数据成员,类中可能会包含指针数据成员，每个指针指向堆中的对象。通常在构造函数（或其它成员函数）中分配内存，在析构函数中释放内存。 含有指针数据成员的类，都要编写析构函数释放内存，编译器提供的缺省析构函数不会释放内存，将造成内存泄漏。,-4-,2、SimpleCat类,class SimpleCat public: SimpleCat(); SimpleCat(); int getAge() const return *itsAge; int getWeight()const return *itsWeight; void setAge(int age ) *itsAge=age; void setWeight(int weight) *itsWeight=weight; private: int *itsAge; int *itsWeight; ;,为含有指针成员的类编写构造与析构函数。,-5-,SimpleCat类,SimpleCat:SimpleCat() itsAge = new int(2); itsWeight = new int(5); SimpleCat:SimpleCat() delete itsAge; delete itsWeight; ,在构造函数中分配内存，在析构函数中释放内存。 在堆中分配内存时，通过()可以指定初始值，将itsAge所 指单元初始化为2，将itsWeight所指单元初始化为5。,int *p=new int，分配1个数据 不初始化 int *p=new int(2)，分配1个 数据，初始化为2 int *p=new int10，分配10 个数据，不初始化。,-6-,堆中创建对象,#include int main() SimpleCat *myCat = new SimpleCat; std:coutgetAge() setAge(4); std:coutgetAge() “ years old.n“; delete myCat; return 0; ,-7-,内存结构,SimpleCat *myCat = new SimpleCat; . /使用myCat delete myCat;,X,new,构造函数,delete引起 析构函数,X,-8-,3、this指针,每个成员函数都有一个隐含的参数，this指针，是指向其函数被调用的对象。 this指针由编译器隐含插入，通常情况下不需要访问this指针，也可以显示使用。 主要用途：在特殊情况下可以获得对象自身的地址。 setAge( int age ); setAge( SimpleCat* const this, int age );,程序员无需维护this指针的创建和销毁，由编译器完成。,-9-,使用this的Rectangle类,class SimpleCat public: Rectangle() itsWidth=5; itsLength=10; Rectangle() int getLength() const return this-itsLength; int getWidth() const return itsWidth; void setLength(int length) this-itsLength=length; void setWidth(int width) itswidth=width; private: int itsLength; int itsWidth; ;,-10-,本章内容安排,堆中的数据成员 const修饰指针 数据保护 指针和引用的陷阱,const修饰指针,三种形式 int number=5; const int *pOne = ,-11-,pOne:指向整型常量的指针，通过pOne不能修改所指向变量 的值；但可以指向别的整数。,const修饰指针,三种形式 int number=5; const int *pOne = ,-12-,pTwo:指向整型的常量指针，pTwo不能再指向其它变量， 但可以通过指针修改所指向变量的值。,const修饰指针,三种形式 int number=5; const int *pOne = ,-13-,pThree:指向整型常量的常量指针，pThree不能再指向其它 变量，通过指针也不能修改所指向变量的值。,const修饰指针,三种形式 int number=5; const int *pOne = ,-14-,若const位于*号左侧，表示指向内容为常量（内容受保护） 若const位于*号右侧，表示指针本身为常量（指针受保护）,常对象与指向常对象的指针,类的常成员函数中不能修改对象的数据成员，否则编译器会报错。 定义常对象后，通过对象只能调用其常成员函数。 定义指向常对象的指针后，通过该指针也只能调用常成员函数。,-15-,-16-,Rectangle类,class Rectangle public: Rectangle() : itsWidth(5), itsLength(10) Rectangle() void setLength( int length) itsLength=length; void setWidth( int width) itsWidth = width; int getLength()const return itsLength; int getWidth()const return itsWidth; private: int itsLength; int itsWidth; ;,通过初始化列表对数据成员进行初始化。 11章再详细讨论。,-17-,主程序,#include int main() Rectangle *pRect = new Rectangle; const Rectangle *pConstRect = new Rectangle; Rectangle *const pConstPtr = new Rectangle; pRect-setWidth(20); /pConstRect-setWidth(20); pConstPtr-setWidth(30); std:coutgetWidth()getWidth()getWidth()“n”; return 0; ,-18-,本章内容安排,堆中的数据成员 const修饰指针 数据保护 指针和引用的陷阱,传递引用和指针的副作用,函数传递引用或地址，可以提高效率，避免构造与析构函数的调用开销，但也会产生副作用。 在函数内部，通过引用或地址，可以间接修改原始数据，从而造成意外的修改或破坏。 为了保护实参不被意外修改，通常使用const限定形参。,-19-,-20-,SimpleCat类,#inlcude class SimpleCat public: SimpleCat(); SimpleCat(SimpleCat,-21-,SimpleCat类,SimpleCat:SimpleCat( SimpleCat ,-22-,1、按值传递,SimpleCat FunctionOne( SimpleCat theCat ) return theCat; int main() SimpleCat myCat; FunctionOne(myCat); return 0; ,调用函数时创建theCat，调用复制构造函数复制myCat 内容；函数返回后调用析构函数，并销毁theCat。 函数返回时创建临时对象，调用复制构造函数复制 theCat的内容；最后要析构并销毁临时对象。,-23-,2、通过指针提高效率,SimpleCat* FunctionOne( SimpleCat *theCat ) return theCat; int main() SimpleCat myCat; FunctionOne( ,theCat只是局部指针变量，接收myCat的地址，不会 引起对象的复制构造以及返回后的析构函数调用。 函数返回临时指针变量，保存的是theCat存储的地址 值，不会引起对象的复制构造以及析构。 问题：函数中通过theCat可以修改myCat。,-24-,3、const指针保护数据,const SimpleCat* const FunctionTwo( const SimpleCat * const theCat ) / theCat-setAges(10); return theCat; int main() SimpleCat myCat; FunctionTwo( ,传递的参数是指向常对象的常量指针，编译器禁止在 函数内修改theCat，起到保护作用。,-25-,4、通过引用提高效率,SimpleCat ,theCat是myCat的引用，不会引起构造及析构。 返回的临时引用是theCat的引用，也就是对myCat的 引用，不会引起构造与析构。 传递引用不会创建新的对象，引用只是别名。,-26-,5、const引用保护数据,const SimpleCat ,传入的参数是const引用，编译器禁止在函数内修改 theCat，起到保护作用。,引用和指针的使用时机,引用更加清晰、简单，相对容易使用。 引用不能重新赋值，如果需要依次指向不同的对象，只能使用指针。 引用不能为NULL，如果指向的对象可能为NULL，必须使用指针。 如果需要在堆中分配内存，必须使用指针。,-27-,-28-,本章内容安排,堆中的数据成员 const修饰指针 数据保护 指针和引用的陷阱,-29-,SimpleCat类,class SimpleCat public: SimpleCat(int age, int weight) : itsAge(age), itsWeight( weight) SimpleCat() int getAge() const return itsAge; int setWeight( )const return itsWeight; private: int itsAge; int itsWeight; ;,通过初始化列表对数据成员进行初始化。,-30-,不要返回局部对象的引用,SimpleCat ,myCat是局部对象，函数返回后myCat将被系统自动清理 此时返回的引用引用了一个不存在的对象。,-31-,不要返回局部对象的地址,SimpleCat* TheFunction( ) SimpleCat myCat(5,9); return ,myCat是局部对象，函数返回后myCat将被系统自动清理 此时返回的指针指向了一个不存在的对象。,-32-,返回指向堆中对象的引用,SimpleCat ,返回堆中对象的引用后，在main函数中释放。 delete后，rCat引用空对象，非常危险！,-33-,返回指向堆中对象的地址,SimpleCat* TheFunction( ) SimpleCat *pCat = new SimpleCat(5,9); return pCat; int main() SimpleCat *pCat = TheFunction(); std:coutgetAge() “ years old!n“; delete pCat; pCat = NULL; return 0; ,1个函数中分配内存，返回指针，由调用函数 释放内存的做法容易出现内存泄漏！,内存请求与释放的责任,让一个函数分配内存，而另一个函数负责释放的做法比较危险，会导致遗忘释放或重复释放。 建议的原则：分配内存的函数负责释放内存，调用其它函数时，按地址或引用方式传参