彻底了解针数组,数组指针,以及函数指针,以及堆中的分.doc

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彻底了解指针数组，数组指针，以及函数指针，以及堆中的分配规则彻底了解指针数组，数组指针，以及函数指针，以及堆中的分配规则                                      2004年7月31日星期六　第二次更新，增加了对象的堆内存分配，细化了指针数组和数组指针内存的说明　！昨天给０４０５班辅导，当他们问我指针数组的问题的时候，由于好久没用，感觉有些陌生了，所以今天归纳总结了一下，希望以后的朋友可以少走些弯路：）一：关于指针和堆的内存分配先来介绍一下指针：　指针一种类型，理论上来说它包含其他变量的地址，因此有的书上也叫它：地址变量。既然指针是一个类型，是类型就有大小，在达内的服务器上或者普通的ＰＣ机上，都是４个字节大小,里边只是存储了一个变量的地址而已。不管什么类型的指针，char*,int*,int(*),string*,float*，都是说明了本指针所指向的地址空间是什么类型而已，了解了这个基本上所有的问题都好象都变的合理了。在C++中，申请和释放堆中分配的存贮空间，分别使用new和delete的两个运算符来完成：指针类型　指针变量名=new指针类型(初始化)；    delete指针名;例如：1、int*p=newint(0);   它与下列代码序列大体等价：2、inttmp=0,*p=&tmp;区别：p所指向的变量是由库操作符new()分配的，位于内存的堆区中，并且该对象未命名。　　下面是关于new操作的说明　：　部分引自<> 1、new运算符返回的是一个指向所分配类型变量（对象）的指针。对所创建的变量或对象，都是通过该指针来间接操作的，而动态创建的对象本身没有名字。2、一般定义变量和对象时要用标识符命名，称命名对象，而动态的称无名对象(请注意与栈区中的临时对象的区别，两者完全不同：生命期不同，操作方法不同，临时变量对程序员是透明的)。3、堆区是不会在分配时做自动初始化的（包括清零），所以必须用初始化式(initializer)来显式初始化。new表达式的操作序列如下：从堆区分配对象，然后用括号中的值初始化该对象。下面是从堆中申请数组1、申请数组空间：指针变量名=new类型名[下标表达式];注意：“下标表达式”不是常量表达式，即它的值不必在编译时确定，可以在运行时确定。这就是堆的一个非常显著的特点，有的时候程序员本身都不知道要申请能够多少内存的时候，堆就变的格外有用。2、释放数组空间：delete[]指向该数组的指针变量名;注意：方括号非常重要的，如果delete语句中少了方括号，因编译器认为该指针是指向数组第一个元素的，会产生回收不彻底的问题（只回收了第一个元素所占空间），我们通常叫它“内存泄露”，加了方括号后就转化为指向数组的指针，回收整个数组。delete[]的方括号中不需要填数组元素数，系统自知。即使写了，编译器也忽略。<>上说过以前的delete[]方括号中是必须添加个数的，后来由于很容易出错，所以后来的版本就改进了这个缺陷。下面是个例子，VC上编译通过#includeusingnamespacestd;//#include　//forVC#includevoidmain(){intn; char*p;cout<<"请输入动态数组的元素个数"<>n;//n在运行时确定，可输入17p=newchar[n];//申请17个字符（可装8个汉字和一个结束符）的内存空间strcpy(pc,“堆内存的动态分配”);//cout<>n; pc2=newCGoods[n];//动态建立数组，不能初始化，调用n次缺省构造函数  …… deletepc; deletepc1; delete[]pc2; }申请堆空间之后构造函数运行；释放堆空间之前析构函数运行；再次强调：由堆区创建对象数组，只能调用缺省的构造函数，不能调用其他任何构造函数。如果没有缺省的构造函数，则不能创建对象数组。---------------------下面我们再来看一下指针数组和数组指针―――――――――――――如果你想了解指针最好理解以下的公式：(1)int*ptr;//指针所指向的类型是int　　(2)char*ptr;//指针所指向的的类型是char　　(3)int**ptr;//指针所指向的的类型是int*（也就是一个int*型指针）　　(4)int(*ptr)[3];//指针所指向的的类型是int()[3]//二维指针的声明 （１）指针数组：一个数组里存放的都是同一个类型的指针，通常我们把他叫做指针数组。比如int*a[10];它里边放了１０个int*型变量，由于它是一个数组，已经在栈区分配了１０个(int*)的空间，也就是３２位机上是４０个byte,每个空间都可以存放一个int型变量的地址，这个时候你可以为这个数组的每一个元素初始化，在，或者单独做个循环去初始化它。例子：int*a[2]={newint(3),newint(4)};  //在栈区里声明一个int*数组，它的每一个元素都在堆区里申请了一个无名变量，并初始化他们为３和４，注意此种声明方式具有缺陷，VC下会报错例如　：int*a[2]={newint[3],newint[3]};deletea[0];deleta[10];但是我不建议达内的学生这么写，可能会造成歧义，不是好的风格，并且在VC中会报错，应该写成如下　：int*a[2]；a[0]=newint[3];a[1]=newint[3];deletea[0];deleta[10];这样申请内存的风格感觉比较符合大家的习惯；由于是数组，所以就不可以deletea;编译会出警告.delete a[1];注意这里是一个数组，不能delete[];（２）数组指针　：一个指向一维或者多维数组的指针；int*b=newint[10];　指向一维数组的指针b;注意，这个时候释放空间一定要delete[],否则会造成内存泄露，b就成为了空悬指针. int(*b2)[10]=newint[10][10];注意，这里的b2指向了一个二维int型数组的首地址.注意：在这里，b2等效于二维数组名，但没有指出其边界，即最高维的元素数量，但是它的最低维数的元素数量必须要指定！就像指向字符的指针，即等效一个字符串,不要把指向字符的指针说成指向字符串的指针。这与数组的嵌套定义相一致。int(*b3)[30][20]; //三级指针――>指向三维数组的指针；int(*b2)[20];  //二级指针；b3=newint[1][20][30];b2=newint[30][20];   两个数组都是由600个整数组成，前者是只有一个元素的三维数组，每个元素为30行20列的二维数组，而另一个是有30个元素的二维数组，每个元素为20个元素的一维数组。   删除这两个动态数组可用下式：delete[]b3; //删除（释放）三维数组；delete[]b2; //删除（释放）二维数组；再次重申：这里的b2的类型是int(*)，这样表示一个指向二维数组的指针。b3表示一个指向（指向二维数组的指针）的指针，也就是三级指针.（3）二级指针的指针看下例:int(**p)[2]=new(int(*)[3])[2];    p[0]=newint[2][2];    p[1]=newint[2][2];    p[2]=newint[2][2];    delete[]p[0];    delete[]p[1];     delete[]p[2];    delete[]p;注意此地方的指针类型为int(*),碰到这种问题就把外边的[2]先去掉，然后回头先把int**p＝newint(*)[n]申请出来，然后再把外边的［２］附加上去；p代表了一个指向二级指针的指针，在它申请空间的时候要注意指针的类型，那就是int(*)代表二级指针，而int(**)顾名思义就是代表指向二级指针的指针了。既然是指针要在堆里申请空间，那首先要定义它的范围：（int(*)[n]）[2]，n个这样的二级指针，其中的每一个二级指针的最低维是２个元素.（因为要确定一个二级指针的话，它的最低维数是必须指定的，上边已经提到）。然后我们又分别为p[0],p[1],p[2]…在堆里分配了空间，尤其要注意的是：在释放内存的时候一定要为p[0],p[1],p[2],单独delete[],否则又会造成内存泄露，在delete[]p的时候一定先deletep[0];deletep[1]，然后再把给p申请的空间释放掉delete[]p……这样会防止内存泄露。（３）指针的指针；int**cc=new(int*)[10];声明一个１０个元素的数组，数组每个元素都是一个int*指针，每个元素还可以单独申请空间，因为cc的类型是int*型的指针，所以你要在堆里申请的话就要用int*来申请；看下边的例子 (ｖｃ&GNU编译器都已经通过)；    int**a=newint*[2];　　　　　//申请两个int*型的空间    a[1]=newint[3];　　　　　　　　//为a的第二个元素又申请了３个int型空间,a[1]指向了此空间首地址处    a[0]=newint[4];　　　　　　　　////为a的第一个元素又申请了４个int型空间，a[0]指向了此空间的首地址处    int*b;    a[0][0]=0;    a[0][1]=1;    b=a[0]; delete[]a[0]　　　　　　　//一定要先释放a[0]，a[1]的空间，否则会造成内存泄露.;     delete[]a[1]; delete[]a;    b++;    cout<<*b<       //GNU编译器g++实现usingnamespacestd;/*               //vc的实现#include"stdafx.h"#include*/#defineDF(F)intF(){ cout<<"thisisinfunction"<<#F<>里的int(*(*f4())[10]();的声明,f4是一个返回指针的函数，该指针指向了含有10个函数指针的数组，这些函数返回整形值；不是这个函数有特别之处，而是BruceEckel说的“从右到左的辨认规则”是一种很好的方法，值得我们去学习，感谢他：)最后我想应该跟大家说一下，写程序应该就象JERRY所说的：简单就是美；我们应该遵循一个原则：KISS（KeepItSimple,Stupid,尽量保持程序简单出自：《PracticalCprogramming》），把自己的程序尽量的简单明了，这是个非常非常好的习惯。由于写的匆忙，可能其中有遗漏的地方，大家发现希望能指正：) GOODLUCK！