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【C++系列】指针对象和对象指针的区别

2024-06-05 22:50 由 叶小知 发表于 #后端开发

在 ListNode dummy(0);ListNode* cur = &dummy; 中，& 是取地址运算符，用来获取变量 dummy 的地址。具体如下：

  • ListNode dummy(0);：创建了一个类型为 ListNode 的对象 dummy，其值初始化为 0。
  • &dummy：取 dummy 对象的地址。& 运算符用于获取变量的内存地址。
  • ListNode* cur = &dummy;：声明了一个指向 ListNode 类型的指针 cur，并将其初始化为指向 dummy 的地址。

在 ListNode* dummy = new ListNode(0); ListNode* cur = dummy; 中，dummy 是链表指针。具体如下：

  • ListNode* dummy = new ListNode(0);：创建了一个类型为 ListNode* 的链表指针dummy，其值初始化为 ListNode(0)。
  • new ListNode(0)：实例化一个ListNode(0) 对象。
  • ListNode* cur = dummy;：声明了一个 ListNode 类型的指针 cur，并将其初始化为 dummy 指针。

为什么使用 &dummy？

使用 &dummy 主要是为了简化链表的操作。具体来说：

  1. 简化链表操作：

    • dummy 是一个虚拟头节点，它的存在使得我们不必处理链表头部的特殊情况（比如在空链表上插入第一个节点，或者在链表头部插入新节点）。
    • 通过使用 dummy，所有插入操作都可以统一处理，不需要额外的条件判断。

  2. 指针操作：

    • cur 是一个指针，用于遍历和构建新链表。
    • 将 cur 初始化为 dummy 的地址，这样在向链表中添加第一个节点时，dummy.next 可以直接指向新节点，并且后续操作都可以通过更新 cur 来进行。

区别

  1. 内存分配方式：

    • ListNode dummy(0); 是在栈上分配的内存。栈上的内存会在超出作用域时自动释放。
    • ListNode* dummy = new ListNode(0); 是在堆上分配的内存。堆上的内存不会自动释放，需要手动调用 delete 来释放，防止内存泄漏。

  2. 指针的使用：

    • ListNode dummy(0); ListNode* cur = &dummy; 这里 dummy 是一个对象，cur 是指向 dummy 的指针。
    • ListNode* dummy = new ListNode(0); ListNode* cur = dummy; 这里 dummy 本身就是一个指针，指向堆上的 ListNode 对象，cur 也指向同一个对象。

优缺点

在栈上分配内存

优点：

  • 自动管理内存：函数退出时，栈上的内存会自动释放，无需手动管理。
  • 更快的内存分配和释放：栈上的内存操作通常比堆上的快。

缺点：

  • 生命周期受限：栈上的对象在函数返回后就被释放，不适合需要在函数外部长期使用的对象。

在堆上分配内存

优点：

  • 生命周期灵活：可以手动控制对象的生命周期，适合需要在函数外部长期使用的对象。

缺点：

  • 手动管理内存：需要手动释放内存，否则会导致内存泄漏。
  • 相对较慢的内存分配和释放：堆上的内存操作通常比栈上的慢。

在 C++ 中，. 和 -> 操作符用于访问对象的成员：

  • . 操作符用于直接访问对象的成员。
  • -> 操作符用于通过指针访问对象的成员。

区别

  • dummy.next：dummy 是一个对象，通过 . 操作符直接访问 dummy 的成员 next。
  • dummy->next：dummy 是一个指向对象的指针，通过 -> 操作符访问指针指向的对象的成员 next。

具体示例

栈上分配对象

ListNode dummy(0);       // dummy 是一个对象
ListNode* cur = &dummy;  // cur 是指向 dummy 的指针
cur->next = new ListNode(1);  // 通过 cur 指针访问 next 成员
ListNode* head = dummy.next;  // 直接通过对象 dummy 访问 next 成员

在这个例子中：

  • dummy 是一个 ListNode 对象，可以直接使用 dummy.next 访问其成员。
  • cur 是一个指向 dummy 的指针，使用 cur->next 访问 dummy 的成员。

堆上分配对象

ListNode* dummy = new ListNode(0);  // dummy 是一个指向 ListNode 对象的指针
ListNode* cur = dummy;  // cur 和 dummy 都是指向同一对象的指针
cur->next = new ListNode(1);  // 通过 cur 指针访问 next 成员
ListNode* head = dummy->next;  // 通过 dummy 指针访问 next 成员

在这个例子中：

  • dummy 是一个指向 ListNode 对象的指针，需要使用 dummy->next 访问其成员。
  • cur 同样是一个指向 ListNode 对象的指针，使用 cur->next 访问其成员。

总结

在使用栈上分配的对象时，使用 . 操作符访问成员，因为我们直接处理的是对象本身。而在使用堆上分配的对象时，使用 -> 操作符访问成员，因为我们处理的是指向对象的指针。

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