2004年7月31日星期六　第二次更新，增加了對(duì)象的堆內(nèi)存分配，細(xì)化了指針數(shù)組和數(shù)組指針內(nèi)存的說明　！  
一 ：關(guān)于指針和堆的內(nèi)存分配
先 來介紹一下指針 ：　指針一種類型，理論上來說它包含其他變量的地址，因此有的書上也叫它：地址變量。既然指針是一個(gè)類型，是類型就有大小，在達(dá)內(nèi)的服務(wù)器上或者普通的 ＰＣ機(jī)上，都是４個(gè)字節(jié)大小,里邊只是存儲(chǔ)了一個(gè)變量的地址而已。不管什么類型的指針，char * ,int * ,int (*) ,string * ,float * ，都是說明了本指針?biāo)赶虻牡刂房臻g是什么類型而已，了解了這個(gè)基本上所有的問題都好象都變的合理了。

在C++中，申請(qǐng)和釋放堆中分配的存貯空間，分別使用new和delete的兩個(gè)運(yùn)算符來完成：
指針類型　指針變量名=new 指針類型 (初始化)；
        delete 指針名;
例如：1、 int *p=new int(0);
     它與下列代碼序列大體等價(jià)：
2、int tmp=0, *p=&tmp;
區(qū)別：p所指向的變量是由庫操作符new()分配的，位于內(nèi)存的堆區(qū)中，并且該對(duì)象未命名。
　　
下面是關(guān)于new 操作的說明　：　部分引自<<C++面向?qū)ο箝_發(fā)>>
1、new運(yùn)算符返回的是一個(gè)指向所分配類型變量（對(duì)象）的指針。對(duì)所創(chuàng)建的變量或?qū)ο螅际峭ㄟ^該指針來間接操作的，而動(dòng)態(tài)創(chuàng)建的對(duì)象本身沒有名字。
2、一般定義變量和對(duì)象時(shí)要用標(biāo)識(shí)符命名，稱命名對(duì)象，而動(dòng)態(tài)的稱無名對(duì)象(請(qǐng)注意與棧區(qū)中的臨時(shí)對(duì)象的區(qū)別，兩者完全不同：生命期不同，操作方法不同，臨時(shí)變量對(duì)程序員是透明的)。
3、堆區(qū)是不會(huì)在分配時(shí)做自動(dòng)初始化的（包括清零），所以必須用初始化式(initializer)來顯式初始化。new表達(dá)式的操作序列如下：從堆區(qū)分配對(duì)象，然后用括號(hào)中的值初始化該對(duì)象。

下面是從堆中申請(qǐng)數(shù)組
1、申請(qǐng)數(shù)組空間：
指針變量名=new 類型名[下標(biāo)表達(dá)式];
注意：“下標(biāo)表達(dá)式”不是常量表達(dá)式，即它的值不必在編譯時(shí)確定，可以在運(yùn)行時(shí)確定。這就是堆的一個(gè)非常顯著的特點(diǎn)，有的時(shí)候程序員本身都不知道要申請(qǐng)能夠多少內(nèi)存的時(shí)候，堆就變的格外有用。
2、釋放數(shù)組空間：
delete [ ]指向該數(shù)組的指針變量名;
注 意：方括號(hào)非常重要的，如果delete語句中少了方括號(hào)，因編譯器認(rèn)為該指針是指向數(shù)組第一個(gè)元素的，會(huì)產(chǎn)生回收不徹底的問題（只回收了第一個(gè)元素所占 空間），我們通常叫它“內(nèi)存泄露”，加了方括號(hào)后就轉(zhuǎn)化為指向數(shù)組的指針，回收整個(gè)數(shù)組。delete [ ]的方括號(hào)中不需要填數(shù)組元素?cái)?shù)，系統(tǒng)自知。即使寫了，編譯器也忽略。<<Think in c++>>上說過以前的delete []方括號(hào)中是必須添加個(gè)數(shù)的，后來由于很容易出錯(cuò)，所以后來的版本就改進(jìn)了這個(gè)缺陷。
下面是個(gè)例子，VC上編譯通過
#include<iostream>
using namespace std;
//#include <iostream.h> 　//for VC
#include <string.h>
void main(){
int n;
char *p;
cout<<"請(qǐng)輸入動(dòng)態(tài)數(shù)組的元素個(gè)數(shù)"<<endl;
cin>>n; //n在運(yùn)行時(shí)確定，可輸入17
p=new char[n]; //申請(qǐng)17個(gè)字符（可裝8個(gè)漢字和一個(gè)結(jié)束符）的內(nèi)存空間strcpy(pc,“堆內(nèi)存的動(dòng)態(tài)分配”);//
cout<<p<<endl;
delete []p;//釋放pc所指向的n個(gè)字符的內(nèi)存空間return ;　}

通過指針使堆空間，編程中的幾個(gè)可能問題

１．動(dòng)態(tài)分配失敗。返回一個(gè)空指針（NULL），表示發(fā)生了異常，堆資源不足，分配失敗。
   data = new double [m]; //申請(qǐng)空間
if ((data ) == 0)…… //或者==NULL
２．指針刪除與堆空間釋放。刪除一個(gè)指針p（delete p;）實(shí)際意思是刪除了p所指的目標(biāo)（變量或?qū)ο蟮龋尫帕怂嫉亩芽臻g，而不是刪除ｐ本身，釋放堆空間后，ｐ成了空懸指針，不能再通過p使用該空間，在重新給p賦值前，也不能再直接使用p。
３． 內(nèi)存泄漏（memory leak）和重復(fù)釋放。new與delete 是配對(duì)使用的， delete只能釋放堆空間。如果new返回的指針值丟失，則所分配的堆空間無法回收，稱內(nèi)存泄漏，同一空間重復(fù)釋放也是危險(xiǎn)的，因?yàn)樵摽臻g可能已另分 配，而這個(gè)時(shí)候又去釋放的話，會(huì)導(dǎo)致一個(gè)很難查出來的運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤。所以必須妥善保存new返回的指針，以保證不發(fā)生內(nèi)存泄漏，也必須保證不會(huì)重復(fù)釋放堆內(nèi) 存空間。
４．動(dòng)態(tài)分配的變量或?qū)ο蟮纳凇o名變量的生命期并不依賴于建立它的作用域，比如在函數(shù)中建立的動(dòng)態(tài)對(duì)象在函數(shù)返回后仍可使用。 我們也稱堆空間為自由空間（free store）就是這個(gè)原因。但必須記住釋放該對(duì)象所占堆空間，并只能釋放一次，在函數(shù)內(nèi)建立，而在函數(shù)外釋放是一件很容易失控的事，往往會(huì)出錯(cuò)，所以永遠(yuǎn) 不要在函數(shù)體內(nèi)申請(qǐng)空間，讓調(diào)用者釋放，這是一個(gè)很差的做法。你再怎么小心翼翼也可能會(huì)帶來錯(cuò)誤。
類在堆中申請(qǐng)內(nèi)存 ：
通過new建立的對(duì)象要調(diào)用構(gòu)造函數(shù)，通過deletee刪除對(duì)象要調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。
CGoods *pc;
pc=new CGoods;  //分配堆空間，并構(gòu)造一個(gè)無名對(duì)象
                              //的CGoods對(duì)象；
…….
delete pc;  //先析構(gòu)，然后將內(nèi)存空間返回給堆；        堆對(duì)象的生命期并不依賴于建立它的作用域，所以除非程序結(jié)束，堆對(duì)象（無名對(duì)象）的生命期不會(huì)到期，并且需要顯式地用delete語句析構(gòu)堆對(duì)象，上面 的堆對(duì)象在執(zhí)行delete語句時(shí)，C++自動(dòng)調(diào)用其析構(gòu)函數(shù)。
正因?yàn)闃?gòu)造函數(shù)可以有參數(shù)，所以new后面類（class）類型也可以有參數(shù)。這些參數(shù)即構(gòu)造函數(shù)的參數(shù)。
但對(duì)創(chuàng)建數(shù)組，則無參數(shù)，并只調(diào)用缺省的構(gòu)造函數(shù)。見下例類說明：

class CGoods{
          char Name[21];
          int  Amount;
          float Price;
          float Total_value;
public:
 CGoods(){}; //缺省構(gòu)造函數(shù)。因已有其他構(gòu)造函數(shù)，系統(tǒng)不會(huì)再自動(dòng)生成缺省構(gòu)造，必須顯式聲明。   CGoods(char* name,int amount ,float price){
           strcpy(Name,name);
           Amount=amount;
           Price=price;
           Total_value=price*amount;　　}
           ……}；//類聲明結(jié)束
下面是調(diào)用機(jī)制　：

void main(){
 int n;
 CGoods *pc,*pc1,*pc2;
 pc=new CGoods(“hello”，10，118000);
 //調(diào)用三參數(shù)構(gòu)造函數(shù)   pc1=new CGoods();  //調(diào)用缺省構(gòu)造函數(shù)  cout<<”輸入商品類數(shù)組元素?cái)?shù)”<<endl;
 cin>>n;
 pc2=new CGoods[n];
//動(dòng)態(tài)建立數(shù)組，不能初始化，調(diào)用n次缺省構(gòu)造函數(shù)  
 ……
 delete pc;
 delete pc1;
 delete []pc2;  }

申請(qǐng)堆空間之后構(gòu)造函數(shù)運(yùn)行；
釋放堆空間之前析構(gòu)函數(shù)運(yùn)行；
再次強(qiáng)調(diào)：由堆區(qū)創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組，只能調(diào)用缺省的構(gòu)造函數(shù)，不能調(diào)用其他任何構(gòu)造函數(shù)。如果沒有缺省的構(gòu)造函數(shù)，則不能創(chuàng)建對(duì)象數(shù)組。

---------------------下面我們?cè)賮砜匆幌轮羔様?shù)組和數(shù)組指針―――――――――――――
如果你想了解指針最好理解以下的公式 ：
(1)int*ptr;//指針?biāo)赶虻念愋褪莍nt

　　(2)char*ptr;//指針?biāo)赶虻牡念愋褪莄har

　　(3)int**ptr;//指針?biāo)赶虻牡念愋褪莍nt* （也就是一個(gè)int * 型指針）

　　(4)int(*ptr)[3];//指針?biāo)赶虻牡念愋褪莍nt()[3] //二維指針的聲明

（１）指針數(shù)組：一個(gè)數(shù)組里存放的都是同一個(gè)類型的指針，通常我們把他叫做指針數(shù)組。
比 如 int * a[10];它里邊放了１０個(gè)int * 型變量，由于它是一個(gè)數(shù)組，已經(jīng)在棧區(qū)分配了１０個(gè)(int * )的空間，也就是３２位機(jī)上是４０個(gè)byte,每個(gè)空間都可以存放一個(gè)int型變量的地址，這個(gè)時(shí)候你可以為這個(gè)數(shù)組的每一個(gè)元素初始化，在，或者單獨(dú)做 個(gè)循環(huán)去初始化它。
例子：
int * a[2]={ new int(3),new int(4) };     //在棧區(qū)里聲明一個(gè)int * 數(shù)組，它的每一個(gè)元素都在堆區(qū)里申請(qǐng)了一個(gè)無名變量，并初始化他們?yōu)椋澈停矗⒁獯朔N聲明方式具有缺陷，VC下會(huì)報(bào)錯(cuò)
例如　：
int * a[2]={new int[3],new int[3]};
delete a[0];
delet a[10];
但是我不建議達(dá)內(nèi)的學(xué)生這么寫，可能會(huì)造成歧義，不是好的風(fēng)格，并且在VC中會(huì)報(bào)錯(cuò)，應(yīng)該寫成如下　：
int * a[2]；
a[0]= new int[3];
a[1]=new int[3];
delete a[0];
delet a[10];
這樣申請(qǐng)內(nèi)存的風(fēng)格感覺比較符合大家的習(xí)慣；由于是數(shù)組，所以就不可以delete a;編譯會(huì)出警告.delete  a[1];
注意這里 是一個(gè)數(shù)組，不能delete [] ;
（ ２ ） 數(shù)組指針　： 一個(gè)指向一維或者多維數(shù)組的指針；
int * b=new int[10];　指向一維數(shù)組的指針b ;
注意，這個(gè)時(shí)候釋放空間一定要delete [] ,否則會(huì)造成內(nèi)存泄露， b 就成為了空懸指針.

int (*b2)[10]=new int[10][10]; 注意，這里的b2指向了一個(gè)二維int型數(shù)組的首地址.
注意：在這里，b2等效于二維數(shù)組名，但沒有指出其邊界，即最高維的元素?cái)?shù)量，但是它的最低維數(shù)的元素?cái)?shù)量必須要指定！就像指向字符的指針，即等效一個(gè)字符串,不要把指向字符的指針說成指向字符串的指針。這與數(shù)組的嵌套定義相一致。
int(*b3) [30] [20];  //三級(jí)指針――>指向三維數(shù)組的指針；
int (*b2) [20];     //二級(jí)指針；
b3=new int [1] [20] [30];
b2=new int [30] [20];
      兩個(gè)數(shù)組都是由600個(gè)整數(shù)組成，前者是只有一個(gè)元素的三維數(shù)組，每個(gè)元素為30行20列的二維數(shù)組，而另一個(gè)是有30個(gè)元素的二維數(shù)組，每個(gè)元素為20個(gè)元素的一維數(shù)組。
      刪除這兩個(gè)動(dòng)態(tài)數(shù)組可用下式：
delete [] b3;  //刪除（釋放）三維數(shù)組；
delete [] b2;  //刪除（釋放）二維數(shù)組；
再次重申：這里的b2的類型是int (*) ，這樣表示一個(gè)指向二維數(shù)組的指針。
b3表示一個(gè)指向（指向二維數(shù)組的指針）的指針，也就是三級(jí)指針.

（ 3 ） 二級(jí)指針的指針
看下例 :
int (**p)[2]=new (int(*)[3])[2];
       p[0]=new int[2][2];
       p[1]=new int[2][2];
       p[2]=new int[2][2];
       delete [] p[0];
       delete [] p[1];
       delete [] p[2];
       delete [] p;
注意此地方的指針類型為int (*),碰到這種問題就把外邊的[2]先去掉，然后回頭先把int ** p＝new int(*)[n]申請(qǐng)出來，然后再把外邊的［２］附加上去；
p 代表了一個(gè)指向二級(jí)指針的指針，在它申請(qǐng)空間的時(shí)候要注意指針的類型，那就是int (*)代表二級(jí)指針，而int (**)顧名思義就是代表指向二級(jí)指針的指針了。既然是指針要在堆里申請(qǐng)空間，那首先要定義它的范圍：（int(*)[n]）[2]，n 個(gè)這樣的二級(jí)指針，其中的每一個(gè)二級(jí)指針的最低維是２個(gè)元素.（因?yàn)橐_定一個(gè)二級(jí)指針的話，它的最低維數(shù)是必須指定的，上邊已經(jīng)提到）。然后我們又分別 為p[0],p[1],p[2]…在堆里分配了空間，尤其要注意的是：在釋放內(nèi)存的時(shí)候一定要為p[0],p[1],p[2],單獨(dú)delete[] ,否則又會(huì)造成內(nèi)存泄露，在delete[]p 的時(shí)候一定先delete p[0]; delete p[1]，然后再把給p申請(qǐng)的空間釋放掉 delete [] p ……這樣會(huì)防止內(nèi)存泄露。

（３）指針的指針；
int ** cc=new (int*)[10]; 聲明一個(gè)１０個(gè)元素的數(shù)組，數(shù)組每個(gè)元素都是一個(gè)int *指針，每個(gè)元素還可以單獨(dú)申請(qǐng)空間，因?yàn)閏c的類型是int*型的指針，所以你要在堆里申請(qǐng)的話就要用int *來申請(qǐng)；
看下邊的例子  (ｖｃ & GNU編譯器都已經(jīng)通過)；
       int ** a= new int * [2];　　　　　//申請(qǐng)兩個(gè)int * 型的空間
       a[1]=new int[3];　　　　　　　　//為a的第二個(gè)元素又申請(qǐng)了３個(gè)int 型空間,a[1]指向了此空間首地址處
       a[0]=new int[4];　　　　　　　　////為a的第一個(gè)元素又申請(qǐng)了４個(gè)int 型空間，a[0] 指向了此空間的首地址處
       int * b;
       a[0][0]=0;
       a[0][1]=1;
       b=a[0];
  delete [] a[0]　　　　　　　//一定要先釋放a[0]，a[1]的空間，否則會(huì)造成內(nèi)存泄露.;
       delete [] a[1];
  delete [] a;
       b++;
       cout<<*b<<endl;       //隨機(jī)數(shù)
注意　：因?yàn)閍 是在堆里申請(qǐng)的無名變量數(shù)組，所以在delete 的時(shí)候要用delete [] 來釋放內(nèi)存，但是a的每一個(gè)元素又單獨(dú)申請(qǐng)了空間，所以在delete [] a之前要先delete [] 掉 a[0],a[1],否則又會(huì)造成內(nèi)存泄露.
（４） 指針數(shù)組　：
　　　
我們?cè)賮砜纯吹诙N　：二維指針數(shù)組
int *(*c)[3]=new int *[3][2]；
如果你對(duì)上邊的介紹的個(gè)種指針類型很熟悉的話，你一眼就能看出來c是個(gè)二級(jí)指針,只不過指向了一個(gè)二維int * 型的數(shù)組而已，也就是二維指針數(shù)組。
例子　：
 int *(*b)[10]=new int*[2][10];//
b[0][0]=new int[100];
b[0][1]=new int[100];
*b[0][0]=1;
cout <<*b[0][0]<<endl;    //打印結(jié)果為１
delete [] b[0][0];
delete [] b[0][1];
delete [] b;
cout<<*b[0][0]<<endl;    //打印隨機(jī)數(shù)
　這里只為大家還是要注意內(nèi)存泄露的問題，在這里就不再多說了。
如果看了上邊的文章，大家估計(jì)就會(huì)很熟悉，這個(gè)b是一個(gè)二維指針，它指向了一個(gè)指針數(shù)組

第二種　：
int **d[2];表示一個(gè)擁有兩個(gè)元素?cái)?shù)組，每一個(gè)元素都是int ** 型，這個(gè)指向指針的指針：）
　　　d不管怎樣變終究也是個(gè)數(shù)組，呵呵，
　　　如果你讀懂了上邊的，那下邊的聲明就很簡(jiǎn)單了：
　　　d[0]=new int *[10];
　　　d[1]=new int * [10];
delete [] d[0];
delete [] d[1];
具體的就不再多說了 ：）
二　：　函數(shù)指針　

關(guān)于函數(shù)指針，我想在我們可能需要寫個(gè)函數(shù)，這個(gè)函數(shù)體內(nèi)要調(diào)用另一個(gè)函數(shù)，可是由于項(xiàng)目的進(jìn)度有限，我們不知道要調(diào)用什么樣的函數(shù)，這個(gè)時(shí)候可能就需要一個(gè)函數(shù)指針；

int a();這個(gè)一個(gè)函數(shù)的聲明；
ing (*b)();這是一個(gè)函數(shù)指針的聲明；
讓 我們來分析一下，左邊圓括弧中的星號(hào)是函數(shù)指針聲明的關(guān)鍵。另外兩個(gè)元素是函數(shù)的返回類型（void）和由邊圓括弧中的入口參數(shù)（本例中參數(shù)是空）。注意 本例中還沒有創(chuàng)建指針變量-只是聲明了變量類型。目前可以用這個(gè)變量類型來創(chuàng)建類型定義名及用sizeof表達(dá)式獲得函數(shù)指針的大小：
unsigned psize = sizeof (int (*) ()); 獲得函數(shù)指針的大小
// 為函數(shù)指針聲明類型定義
typedef int (*PFUNC) ();

PFUNC是一個(gè)函數(shù)指針，它指向的函數(shù)沒有輸入?yún)?shù)，返回int。使用這個(gè)類型定義名可以隱藏復(fù)雜的函數(shù)指針語法，就我本人強(qiáng)烈建議我們大內(nèi)弟子使用這種方式來定義；

下面是一個(gè)例子，一個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù)指針的回調(diào)(在GNU編譯器上通過，在VC上需要改變一個(gè)頭文件就OK了）

#include<iostream>              //GNU 編譯器 g++ 實(shí)現(xiàn)
using namespace std;
/*                              //vc 的實(shí)現(xiàn)
#include "stdafx.h"
#include <iostream.h>
*/

#define DF(F) int F(){  cout<<"this is in function "<<#F<<endl;\
      return 0;       \
}
//聲明定義DF(F)替代 int F()；函數(shù)；
DF(a); DF(b); DF(c); DF(d); DF(e); DF(f); DF(g); DF(h); DF(i);     //聲明定義函數(shù) a b c d e f g h i

// int (*pfunc)();              //一個(gè)簡(jiǎn)單函數(shù)指針的聲明
typedef int(*FUNC)();   //一個(gè)函數(shù)指針類型的聲明

FUNC ff[] = {a,b,c,d,e,f,g,h,i};   //聲明一個(gè)函數(shù)指針數(shù)組，并初始化為以上聲明的a,b,c,d,e,f,g,h,i函數(shù)

FUNC func3(FUNC vv){    //定義函數(shù)func3，傳入一個(gè)函數(shù)指針，并且返回一個(gè)同樣類型的函數(shù)指針
      vv();
      return vv;
}

/*FUNC func4(int (*vv)()){      //func3的另一種實(shí)現(xiàn)
      vv();
      return vv;
}*/

int main(){
      for(int i=0;i<sizeof(ff)/sizeof (FUNC);i++){  //循環(huán)調(diào)用函數(shù)指針
              FUNC r=func3(ff[ i ]);
              cout<<r()<<endl;                //輸出返回值，只是返回了0
      }
      return 0;
}
到 目前為止，我們只討論了函數(shù)指針及回調(diào)而沒有去注意ANSI C/C++的編譯器規(guī)范。許多編譯器有幾種調(diào)用規(guī)范。如在Visual C++中，可以在函數(shù)類型前加_cdecl，_stdcall或者_(dá)pascal來表示其調(diào)用規(guī)范（默認(rèn)為_cdecl）。C++ Builder也支持_fastcall調(diào)用規(guī)范。調(diào)用規(guī)范影響編譯器產(chǎn)生的給定函數(shù)名，參數(shù)傳遞的順序（從右到左或從左到右），堆棧清理責(zé)任（調(diào)用者或 者被調(diào)用者）以及參數(shù)傳遞機(jī)制（堆棧，CPU寄存器等）。
好了，先到此為止吧，寫這篇文章耗費(fèi)了基本上快半天的時(shí)間了，很多事情還沒有做，等 改天有時(shí)間再回來整理，所有的源程序都放在openlab3服務(wù)器上我的目錄下lib/cpp下，大家可以去拿。不知道的登陸openlab3 然后cd ~chengx/lib/cpp就可以看到了。

還有很復(fù)雜的聲明可能也是一種挑戰(zhàn) 比如<<Think in c++>>里的
int (*(*f4())[10]();的聲明,f4是一個(gè)返回指針的函數(shù)，該指針指向了含有10個(gè)函數(shù)指針的數(shù)組，這些函數(shù)返回整形值；不是這個(gè)函數(shù)有特別之處，而是Bruce Eckel 說的“從右到左的辨認(rèn)規(guī)則”是一種很好的方法，值得我們?nèi)W(xué)習(xí)，感謝他：)

最 后我想應(yīng)該跟大家說一下，寫程序應(yīng)該就象JERRY所說的：簡(jiǎn)單就是美；我們應(yīng)該遵循一個(gè)原則 ： KISS （Keep It Simple,Stupid ,盡量保持程序簡(jiǎn)單 出自 ：《Practical C programming》），把自己的程序盡量的簡(jiǎn)單明了，這是個(gè)非常非常好的習(xí)慣。