指针_引用_内存管理new_delete

指针是C++语言中广泛使用的一种数据类型。运用指针编程是C语言的主要风格之一。指针可以表示各种数据结构，除了简单的整型、字符型等，也能很方便地使用数组和字符串，并像汇编语言一样处理内存地址，从而编出精炼而高效的程序。

在计算机中，所有的数据都是存放在存储器中的。一般把存储器中的一个字节称为一个内存单元，不同的数据类型所占用的内存单元数不等，如整型量占2个单元，字符量占1个单元等，在前面已有详细的介绍。为了正确地访问这些内存单元，必须为每个内存单元编上号。根据一个内存单元的编号即可准确地找到该内存单元。内存单元的编号也叫做地址。

接下来就是指针的官方定义：

正如之前介绍的，既然根据内存单元的编号或地址就可以找到所需的内存单元，所以我们通常就把这个地址称为指针。 内存单元的指针和内存单元的内容是两个不同的概念。严格地说，一个指针是一个地址，是一个常量。而一个指针变量却可以被赋予不同的指针值，是变量。但常把指针变量简称为指针。为了避免混淆，我们中约定：“指针”是指地址，是常量，“指针变量”是指取值为地址的变量。定义指针的目的是为了通过指针去访问内存单元。

#include<iostream>
using namespace std;
void square(int * n){
*n=*n * *n;
}
int main(){
int num = 2;
cout<<"The original number is "<<num<<endl;
square(&num);
cout<<"The new value of number is "<<num<<endl;
return 0;
}

#include<iostream>
using namespace std;
int square(int n){
return n*n;
}
int main(){
int num = 2;
cout<<"The original number is "<<num<<endl;
num=square(num);
cout<<"The new value of number is "<<num<<endl;
return 0;
}

引用就是某一变量（目标）的一个别名，对引用的操作与对变量直接操作完全一样。定义引用的表示方法与定义指针相似，只是用&代替了*。引用（reference）是c++对c语言的重要扩充。

引用的声明方法：

类型标识符 &引用名=目标变量名

例如：

int a,&ra=a;

a为目标原名称，ra为目标引用名。给ra赋值：ra=1；等价于 a=1。

在这里，有几个关键点需要注意：

1.请特别区分这里的&与求地址符号的区别，在这里&只是在声明时起标识作用。

2.声明一个引用，不是新定义了一个变量，它本身不是一种数据类型；不同于指针，它只表示该引用名是目标变量名的一个别名，因此引用本身不占存储单元，系统也不给引用分配存储单元。故：对引用求地址，将得到源目标变量地址。也就是说，上面的实例后，我们输出&ra或&a将得到相等的结果。

3.不能建立引用的数组。因为数组是一个由若干个元素所组成的集合，所以无法建立一个由引用组成的集合。但是可以建立数组的引用。

#include<iostream>
using namespace std;
void square(int &n){
n = n * n;
}
int main(){
int num = 2;
cout<<"The original number is "<<num<<endl;
square(num);
cout<<"The new value of number is "<<num<<endl;
return 0;
}

计算机中的内存在用于编程时，被人为的进行了分区（Segment），分为：“栈区”（Stack）、“堆区”（Heap）、全局区（静态区，Static）、文字常量区和程序代码区。在前面的课程中，我们主要直接涉及到的是栈区的内存，在你的程序中，函数的参数值，局部变量的值等都被存在了“栈区”，这部分的内存，是由系统来帮助你来管理的，没有特殊情况的时候，你是不需要对其进行特别处理的。



而针对堆区的内存，一般由程序员进行分配和释放， 使用堆内存的原因一般是“栈上内存比较小，不够用”、“系统管理内存的方式死板，不方便用”这两大类原因。对于堆上的内存，被程序员手动分配后，若程序员不释放就可能会出现“内存泄漏”。很多企业级的应用，都因为内存泄漏而在“正常”运转很长时间后，轰然“坍塌”。

全局区、文字常量区和程序代码区在我们入门阶段，暂时还可以不去过多理解（甚至看不懂也无妨），只需要知道他们的大致作用即可——全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的全局变量和静态变量在一块区域， 未初始化的全局变量和未初始化的静态变量在相邻的另一块区域。 程序结束后由系统释放；文字常量区是用于储存常量字符串的， 程序结束后由系统释放；程序代码区用于存放函数体的二进制代码。

C++语言中用new这个关键字来动态申请分配堆内存，我们在前面的课程中已经用过。相比C语言，C++中内存分配的方式就简单的多了。

申请单个对象

int *p;

p = new int;

或者你还希望直接在申请的堆内存里直接包含值，比方说一个整数100，你可以写成

int *p;

p = new int(100);

动态申请数组

int *p;

p = new int
;

这样对于一个已经申明的变量n可以申请长度为n的动态数组，就和前面课程学习过的一样；但是这里不能进行初始化。

在这里，请注意一下new后类型后，一个值在圆括号和方括号里的区别。圆括号里值是用来赋初值的，方括号里是用来说明申请堆空间的大小的。

另外，不知道你还是否记得，动态开辟的堆上空间是必须要释放的，否则将造成内存泄漏。

#include<iostream>
using namespace std;
int main(){
int i,n;
cin>>n;
int *arr= new int
;

//以下代码对一个数组第一位进行了赋值
arr[0]=1;
//以下代码对一个长度为n的数组第二位开始依次做计算，并输出最后一个值结果
for(i=1;i<n;i++){
arr[i]=arr[i-1]+i;
}
cout<<arr[n-1];
//请在下一行释放内存空间
delete []arr;
arr=NULL;
return 0;
}