我来自Java背景,已经开始使用C++中的对象。但我想到的一件事是,人们经常使用指向对象的指针,而不是对象本身,例如这样的声明:

Object *myObject = new Object;

而不是:

Object myObject;

或者不用函数,让我们说testFunc(),如下所示:

myObject.testFunc();

我们必须写下:

myObject->testFunc();

但我不明白我们为什么要这样做。我认为这与效率和速度有关,因为我们可以直接访问内存地址。我说得对吗?


当前回答

使用指针的一个原因是与C函数接口。另一个原因是节省内存;例如:不要将包含大量数据且具有处理器密集型复制构造函数的对象传递给函数,只需将指针传递给该对象即可节省内存和速度,尤其是在循环中,但在这种情况下引用会更好,除非您使用的是C样式数组。

其他回答

指针直接引用对象的内存位置。Java没有这样的东西。Java具有通过哈希表引用对象位置的引用。使用这些引用,您无法在Java中执行类似指针算术的操作。

回答你的问题,这只是你的喜好。我更喜欢使用类似Java的语法。

从技术上讲,这是一个内存分配问题,但这里有两个更实际的方面。这与两件事有关:1) 作用域,当您定义一个没有指针的对象时,在代码块中定义该对象后,您将无法再访问该对象,而如果您使用“new”定义指针,则您可以从具有指向该内存的指针的任何位置访问它,直到您对同一指针调用“delete”。2) 如果要向函数传递参数,则需要传递指针或引用以提高效率。当您传递一个对象时,该对象将被复制,如果这是一个使用大量内存的对象,这可能会占用CPU(例如,您复制了一个充满数据的向量)。当您传递一个指针时,您传递的是一个int(取决于实现,但大多数是一个整数)。

除此之外,您还需要了解“new”在堆上分配了需要在某个时候释放的内存。当您不必使用“new”时,我建议您使用“堆栈上”的常规对象定义。

Object *myObject = new Object;

这样做将创建对对象(堆上)的引用,必须显式删除该对象以避免内存泄漏。

Object myObject;

这样做将创建一个自动类型的对象(myObject)(在堆栈上),当对象(myObject)超出范围时,该对象将被自动删除。

指针有很多用例。

多态行为。对于多态类型,指针(或引用)用于避免切片:

class Base { ... };
class Derived : public Base { ... };

void fun(Base b) { ... }
void gun(Base* b) { ... }
void hun(Base& b) { ... }

Derived d;
fun(d);    // oops, all Derived parts silently "sliced" off
gun(&d);   // OK, a Derived object IS-A Base object
hun(d);    // also OK, reference also doesn't slice

引用语义和避免复制。对于非多态类型,指针(或引用)将避免复制可能昂贵的对象

Base b;
fun(b);  // copies b, potentially expensive 
gun(&b); // takes a pointer to b, no copying
hun(b);  // regular syntax, behaves as a pointer

注意,C++11具有移动语义,可以避免将昂贵的对象复制到函数参数中并作为返回值。但是使用一个指针肯定会避免这些问题,并且允许在同一个对象上使用多个指针(而一个对象只能从一次移动)。

资源获取。在现代C++中,使用新运算符创建指向资源的指针是一种反模式。使用特殊的资源类(标准容器之一)或智能指针(std::unique_ptr<>或std::shared_ptr<>)。考虑:

{
    auto b = new Base;
    ...       // oops, if an exception is thrown, destructor not called!
    delete b;
}

vs.

{
    auto b = std::make_unique<Base>();
    ...       // OK, now exception safe
}

原始指针只能用作“视图”,而不能以任何方式涉及所有权,无论是通过直接创建还是通过返回值隐式创建。另请参阅C++常见问题解答中的问答。

更细粒度的生命周期控制每次复制共享指针(例如作为函数参数)时,它指向的资源都保持活动状态。常规对象(不是由new创建的,直接由您创建或在资源类中创建)在超出范围时被销毁。

对于指针,

可以直接与存储器对话。可以通过操纵指针防止程序的大量内存泄漏。