【小白學(xué)習(xí)C++ 教程】十、C++中指針和內(nèi)存分配
「@Author：Runsen」
指針
指針是保存內(nèi)存位置地址的變量。我們知道聲明的所有變量在內(nèi)存中都有一個特定的地址。聲明一個指針變量來指向內(nèi)存中的這些地址。
聲明指針變量的一般語法是：
int p, *ptr; //聲明變量p和指針變量ptr
p = 4; //賦值4給變量p
ptr = &p; //將p的地址分配給指針變量ptr
在內(nèi)存中，這些聲明將表示如下：
這是指針在內(nèi)存中的內(nèi)部表示。當(dāng)?shù)刂纷兞糠峙浣o指針變量時，它指向的變量如上圖所示。
由于 ptr具有變量 p 的地址，*ptr 將給出變量 p 的值（指針變量 ptr 指向的變量）。
為什么需要 C++ 中的指針？為了解釋對指針的需要，有必要回到基本內(nèi)存布局。
每當(dāng)執(zhí)行程序時，程序指令都會駐留在代碼段中。并且所有的方法和數(shù)據(jù)都將駐留在堆棧中。代碼部分只能訪問堆棧部分，但不能直接訪問堆部分。
注意：由于代碼段不能直接訪問堆段，所以不能直接使用堆內(nèi)存，會被浪費(fèi)掉，造成棧內(nèi)存溢出。
使用指針可以解決這個問題。指針為代碼部分提供了對堆內(nèi)存的間接訪問
在堆棧部分創(chuàng)建一個指針，該指針指向堆部分的內(nèi)存地址，從而間接訪問堆部分。
「C++ 中使用指針的動態(tài)內(nèi)存分配：」
在堆部分分配內(nèi)存發(fā)生在運(yùn)行時，而不是在編譯時，因此分配堆內(nèi)存稱為動態(tài)內(nèi)存分配。
一般來說，C++不會在堆中分配一個內(nèi)存，因為在使用指針時通常會遇到的復(fù)雜性。所以只分配一個內(nèi)存塊，我們就要使用堆內(nèi)存，比如對于數(shù)組，我們會進(jìn)行動態(tài)內(nèi)存分配。
在 C++ 中，new運(yùn)算符用于在運(yùn)行時分配內(nèi)存，內(nèi)存以字節(jié)為單位分配。該新操作符表示用于在堆動態(tài)存儲器分配的請求。如果有足夠的內(nèi)存可用，則new運(yùn)算符初始化內(nèi)存并將新分配和初始化的內(nèi)存的地址返回給指針變量。
語法：
datatype *pointer_name = new datatype
具體例子
int *ptr = new int;//在動態(tài)分配時，我們可以通過以下兩種方式聲明一個變量。
int *ptr = new int (10);
int *ptr = new int {15};
// new運(yùn)算符還用于分配數(shù)據(jù)類型的內(nèi)存塊（數(shù)組）。
int *ptr = new int[20];
// 上面的語句為int類型的20個整數(shù)連續(xù)動態(tài)分配內(nèi)存，并返回指向序列的第一個元素指向“ptr”指針。
一旦使用new關(guān)鍵字將堆內(nèi)存分配給變量或類對象，我們就可以使用delete關(guān)鍵字釋放該內(nèi)存空間。
動態(tài)內(nèi)存分配概念的主要用途是通過指定其大小來聲明數(shù)組，但不確定它時將內(nèi)存分配給數(shù)組。
看一個例子來理解數(shù)組的內(nèi)存分配用法。
#include <iostream>
using namespace std;
int main()
{
int len, sum = 0;
cout << "Enter the no. of students in the class" << endl;
cin >> len;
int *marks = new int[len]; //Dynamic memory allocation
cout << "Enter the marks of each student" << endl;
for (int i = 0; i < len; i++)
{
cin >> *(marks + i);
}
for (int i = 0; i < len; i++)
{
sum += *(marks + i);
}
cout << "sum is " << sum << endl;
return 0;
}
在代碼中，首先詢問用戶一個班級的學(xué)生人數(shù)，并將其值存儲在 len 變量中。
然后聲明一個整數(shù)數(shù)組，并使用此語句在內(nèi)存中動態(tài)分配等于 len 變量中存儲的值的空間 int *marks = new int[length];
因此它被分配了一個等于“長度*（1個整數(shù)的大?。钡目臻g。