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指针和引用

指针的基本概念

指针是存储另一个变量的内存地址的变量。指针变量的声明包括指针类型和星号 (*)。

int* ptr; // ptr 是一个指向 int 类型的指针

指针操作

初始化：将指针设置为变量的地址。

int var = 10;
int* ptr = &var; // ptr 现在存储 var 的地址

解引用：通过指针访问其指向的内存中存储的值。

std::cout << *ptr; // 输出 10

指针的指针：一个指针可以指向另一个指针。

int ***pptr = &ptr; // pptr 是一个指向 int* 类型的指针

引用

引用是另一个变量的别名，它为变量提供了一个替代名称。

int original = 5;
int& ref = original; // ref 是 original 的引用

引用的特点

引用必须在声明时被初始化。
引用初始化后不能改变其指向的变量。
引用本身不占用内存空间，它只是原有变量的一个名字。

动态内存分配

动态内存分配允许程序在运行时请求内存，并在不再需要时释放内存。这通过 new 和 delete 操作符实现。

使用 new 分配内存

int* dynamicInt = new int; // 分配一个 int 类型的内存
*dynamicInt = 10; // 初始化分配的内存

使用 delete 释放内存

delete dynamicInt; // 释放之前分配的内存
dynamicInt = nullptr; // 将指针设置为 nullptr 是一个好习惯
数组的动态内存分配

int* dynamicArray = new int[10]; // 分配一个包含10个 int 的数组
delete[] dynamicArray; // 释放数组内存

动态内存和指针
动态分配的内存必须手动释放，否则会导致内存泄漏。
使用 new 表达式分配的内存地址赋给指针时，指针指向这块内存。

智能指针

C++11 引入了智能指针，如 std::unique_ptr 和 std::shared_ptr，它们自动管理内存，减少内存泄漏的风险。

#include <memory>std::unique_ptr<int> smartPtr(new int); // 创建一个智能指针
*smartPtr = 20; // 使用解引用操作符// 智能指针在离开作用域时自动释放内存

理解指针和引用对于深入学习C++至关重要，它们提供了对内存的直接控制，但也需要谨慎使用以避免错误。动态内存分配是一个强大的工具，但使用不当也可能导致内存泄漏和其他问题。智能指针提供了一种更安全的方式来管理动态分配的内存。