文章目录

• 1. 计算机内存
• • 1. 储存层次
  • 2. 内存单元与地址
  • 3. 指针定义
• 2. 左值与右值
• • 1. 数组与指针
  • 1. 概念
• 3. C++中的原始指针
• • 1. 数组指针与指针数组
  • 2. const pointer 与 pointer to const
  • 3. 指向指针的指针
  • 4.关于野指针
  • • 4.1 指向指针的指针
    • 4.2 NULL指针
    • 4.3 野指针
  • 5. 指针的基本运算
  • • 5.1 & 操作
    • 5.2 *操作
    • 5.3 ++和--操作
    • 5.4 ++++与----运算符
  • 6. 内存分配
  • • 6.1 总览
    • 6.2 heap堆
    • 6.3 分配和回收动态内存的原则
    • 6.4 资源管理方案--RAII
    • 6.5 c++中几种变量的对比
    • 6.6 内存泄漏问题
• 4 更安全方式使用指针
• • 1. 智能指针
  • • auto_ptr
    • unique_ptr
    • shared_ptr
    • weak_ptr
  • 2. 引用
  • • 为何使用引用
    • 引用的使用
    • 函数传递总结

慕课网C++课程

1. 计算机内存

1. 储存层次

2. 内存单元与地址

3. 指针定义

2. 左值与右值

1. 数组与指针

1. 概念

3. C++中的原始指针

1. 数组指针与指针数组

2. const pointer 与 pointer to const

• 测试

• 数组只是指向了一块字符空间，没有自己真实的地址
  
• pStr1指向了数组指向的字符的地址，编译器做了优化

• pStr2-指针变量本身的地址，为字符数组地址
  
• pStr3地址指向的字符串内容不能有任何改变
  
• pStr2指针的内容可以改变，但是与pStr1指针指向的内存一致，因此，虽然pStr1只读，但pStr2改变后，pStr1指向内容还是发生了改变
  

3. 指向指针的指针

4.关于野指针

4.1 指向指针的指针

4.2 NULL指针

4.3 野指针

5. 指针的基本运算

5.1 & 操作

• 取地址的值，只能做右值，取到地址后，作为一个空间变量，可以赋给一个指针，
• 但是取特定空间的地址操作不能做左值，即，不能通过取地址操作改变地址
  

5.2 *操作

• 右值，是取指针指向地址空间上的对象值
• 左值，是取指针指向的地址空间，可以对地址进行操作
  
  

5.3 ++和–操作

• 不能作为左值，只是一个中间的副本，没有明确的地址
  
  

5.4 ++++与----运算符

6. 内存分配

6.1 总览

6.2 heap堆

6.3 分配和回收动态内存的原则

6.4 资源管理方案–RAII

6.5 c++中几种变量的对比

6.6 内存泄漏问题

4 更安全方式使用指针

1. 智能指针

auto_ptr

• new的对象出了作用域，会自动删除
• 指针设置为空，用nullptr,NULL是c语言语法，有二意，建议用nullptr对指针设空
  
  
  

unique_ptr

#include "stdafx.h"#include    // 智能指针
#include 
using namespace std;
int main()
{// 在这个范围之外，unique_ptr被释放{auto i = unique_ptr(new int(10));cout << *i << endl;}// unique_ptrauto w = std::make_unique(10);cout << *(w.get()) << endl;      // 10//auto w2 = w; // 编译错误如果想要把 w 复制给 w2, 是不可以的。//  因为复制从语义上来说，两个对象将共享同一块内存。// unique_ptr 只支持移动语义, 即如下auto w2 = std::move(w); // w2 获得内存所有权，w 此时等于 nullptrcout << ((w.get() != nullptr) ? (*w.get()) : -1) << endl;       // -1cout << ((w2.get() != nullptr) ? (*w2.get()) : -1) << endl;   // 10return 0;
}

shared_ptr

• 需要一个引用计数的信号量控制

weak_ptr

• 解决循环引用的问题
  
• 用法示例
• shared_ptr 内部是利用引用计数来实现内存的自动管理，
• 每当复制一个 shared_ptr，引用计数会 + 1。当一个 shared_ptr 离开作用域时，引用计数会 - 1。
• 当引用计数为 0 的时候，则 delete 内存。

// shared_ptr {//shared_ptr 代表的是共享所有权，即多个 shared_ptr 可以共享同一块内存。auto wA = shared_ptr(new int(20));{auto wA2 = wA;cout << ((wA2.get() != nullptr) ? (*wA2.get()) : -1) << endl;    // 20cout << ((wA.get() != nullptr) ? (*wA.get()) : -1) << endl;      // 20cout << wA2.use_count() << endl; // 引用计数 ：2cout << wA.use_count() << endl;                                  // 2} // WA2出了作用域，消亡//cout << wA2.use_count() << endl;                                               cout << wA.use_count() << endl;                                      // 1cout << ((wA.get() != nullptr) ? (*wA.get()) : -1) << endl;          // 20}

• move语法的使用

// move 语法//将 wAA 对象 move 给 wAA2，意味着 wAA 放弃了对内存的所有权和管理，此时 wAA对象等于 nullptr。//而 wAA2 获得了对象所有权，但因为此时 wAA 已不再持有对象，因此 wAA2 的引用计数为 1。auto wAA = std::make_shared(30);auto wAA2 = std::move(wAA); // 此时 wAA 等于 nullptr，wAA2.use_count() 等于 1cout << ((wAA.get() != nullptr) ? (*wAA.get()) : -1) << endl;        // -1cout << ((wAA2.get() != nullptr) ? (*wAA2.get()) : -1) << endl;      // 30cout << wAA.use_count() << endl;                                     // 0cout << wAA2.use_count() << endl;   

• 循环引用问题

// demo5-11.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//#include "stdafx.h"#include 
#include 
#include 
using namespace std;// 具有shared_ptr指针的两个结构体
struct B;
struct A {shared_ptr pb;~A(){cout << "~A()" << endl;}
};
struct B {shared_ptr pa;~B(){cout << "~B()" << endl;}
};// 具有shared_ptr和weak_ptr指针的两个结构体
struct BW;
struct AW
{shared_ptr pb;~AW(){cout << "~AW()" << endl;}
};
struct BW
{weak_ptr pa;~BW(){cout << "~BW()" << endl;}
};// pa 和 pb 存在着循环引用，根据 shared_ptr 引用计数的原理，pa 和 pb 都无法被正常的释放。
// weak_ptr 是为了解决 shared_ptr 双向引用的问题。
void Test()
{cout << "Test shared_ptr and shared_ptr:  " << endl;shared_ptr tA(new A());       // 1shared_ptr tB(new B());       // 1cout << tA.use_count() << endl;cout << tB.use_count() << endl;tA->pb = tB;tB->pa = tA;cout << tA.use_count() << endl;  // 2cout << tB.use_count() << endl;  // 2
}
void Test2()
{cout << "Test weak_ptr and shared_ptr:  " << endl;shared_ptr tA(new AW());shared_ptr tB(new BW());cout << tA.use_count() << endl;   // 1cout << tB.use_count() << endl;   // 1tA->pb = tB;tB->pa = tA;cout << tA.use_count() << endl;   // 1，weak_ptr指向tA,不会对tA的引用计数产生影响cout << tB.use_count() << endl;   // 2
} // 当作用域结束后，Aw计数只有1，减一为0后，会正常释放，Aw消亡后，对BW的影响也消除int main()
{Test();Test2();return 0;
}

// demo5-12.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//#include "stdafx.h"#include 
#include 
using namespace std;// 编写一个函数，输入两个int型变量a,b
// 实现在函数内部将a,b的值进行交换。
void swap(int& a, int& b)
{int tmp = a;a = b;b = tmp;
}
void swap2(int* a, int* b)
{int tmp = *a;*a = *b;*b = tmp;
}int main()
{// 交换变量的测试int a = 3, b = 4;swap(a, b);assert(a == 4 && b == 3);a = 3, b = 4;swap2(&a, &b); // 用指针变量，需要传地址assert(a == 4 && b == 3);return 0;
}