C++学习11 类和new、delete操作符 类与const关键字

如果你是Java、C#、PHP程序员,那么会对 new 非常熟悉,在这些编程语言中,只能通过 new 来创建对象。

在C++中,你可以像定义变量一样来创建对象,如:

Student stu;  //对象已被实例化,已分配内存空间,可以使用了
stu.say(); //调用成员函数

这种情况下,系统会在栈区为对象分配内存。栈区是内存中的一块区域,由系统自动分配和释放,程序员无法操控,一般用来存放函数的参数值、局部变量、局部对象等。

当发生函数调用时,系统将函数参数、局部变量、局部对象依次压入栈区;函数执行结束,再按照先进后出的原则将它们弹出(销毁)。

对于大部分程序,这不会有什么问题。但当你希望在函数调用结束前销毁对象时,你是无能为力的。或者你希望通过 for 循环来创建多个对象,这种方法同样也做不到。

使用 new 创建的对象,可以在任意时刻通过 delete 销毁,而且只需要一个指针指向它。

以前面的 Student 类为例,可以这样来动态创建对象:

new Student;

也可以使用构造函数:

new Student("小明", , 90.5f);

这样,就在堆区为对象分配了内存,并调用了构造函数。

但是此时程序员还无法访问这个对象,因为这个对象既没有名字,也没有指针指向它。这种对象称为匿名对象,它确实存在,但无法访问。

用一个指针来指向Student类的对象:

Student *pStu;
pStu = new Student("小明", , 90.5f);

或者:

Student *pStu = new Student("小明", , 90.5f);

当不再需要对象时,可以通过 delete 销毁:

delete pStu;

这样,就释放掉了对象占用的内存,并调用了析构函数。

需要说明的是:new 在堆区为对象分配内存。与栈区不同的是,堆区内存由程序员分配和释放,系统不会自动销毁,即使函数调用结束了,仍然会保留堆区内存。如果程序员不主动回收堆区内存,那么只能在程序运行结束后由操作系统回收。

为了避免内存泄露,强烈建议 new 和 delete 成对出现,及时销毁不再需要的对象。

例如,下面的代码会造成严重的内存泄露:

#include <iostream>
#include <cstdlib>
using namespace std;
class Demo{
private:
double n;
double m;
int i;
};
void func(){
Demo *p = new Demo;
}
int main(){
int i;
for(i=; i<=; i++){
func();
} system("pause");
return ;
}

当程序运行到 system("pause"); 语句时,你可以打开任务管理器,会发现这个小小的程序竟然占用了 32M 内存。

这是因为每次调用 func 函数,都会创建一个对象,并用 p 指向它。函数运行结束,仅仅释放了指针变量 p 占用的内存,而没有释放 p 所指向的对象占用的内存。

如果在 func 函数中不回收对象内存,那么你将永远无法回收,只能等到程序运行结束由操作系统回收,这就是典型的内存泄露。

另外注意,C语言中的 malloc、free 函数不能用来为对象分配和释放内存

在类中,如果你不希望某些数据被修改,可以借助 const 关键字加以限定。const 可以用来修饰成员变量、成员函数、对象以及对象的引用。

const成员变量

const 成员变量的用法和普通 const 变量的用法相似,在定义时只需在前面加上 const 关键字即可。const 成员变量的初始化只有唯一的一条途径:参数初始化表。

const成员函数

const 成员函数可以使用类中的所有成员变量,但是不能修改变量的值,这种措施主要还是为了保护数据而设置的。

const 成员函数也称为常成员函数。常成员函数需要在声明和定义的时候在函数头部的结尾加上 const 关键字。请看下面的例子:

class Student{
private:
char *name;
int age;
float score;
public:
char *getName() const;
int getAge() const;
float getScore() const;
};
char *Student::getName() const{
return name;
}
int Student::getAge() const{
return age;
}
float Student::getScore() const{
return score;
}

这段代码,将 getName、getAge、getScore 三个函数定义为常成员函数。需要注意的是,在函数声明和定义的时候都需要加上 const 关键字。

为什么要将这三个个函数定义为常成员函数呢?这三个函数都是为了获取某个成员变量的值,功能单一,并且不希望修改成员变量,如此,定义为常成员函数是非常保险的一种做法,可以避免在这两个函数内部修改成员变量。

const对象

const 也可以用来修饰对象,称为常对象。一旦将对象定义为常对象之后,就只能调用类的常成员函数了。

定义 const 对象的基本语法如下:

const  类名  对象名(实参名);
类名 const 对象名(实参名);

这两种定义方式都是可以的。一旦将对象定义为常对象之后,该对象就只能调用类中的常成员函数了

常对象举例:

#include <iostream>
using namespace std;
class Student{
private:
char *name;
float score;
public:
Student(char *, float);
char *getName() const;
float getScore() const;
void setName(char *name);
void setScore(float score);
};
Student::Student(char *name, float score){
this->name = name;
this->score = score;
}
char *Student::getName() const{
return name;
}
float Student::getScore() const{
return score;
}
void Student::setName(char *name){
this->name = name;
}
void Student::setScore(float score){
this->score = score;
}
int main(){
const Student stu("小明", 90.5);
stu.getScore();
stu.setScore(); //compile error
return ;
}

本例中,我们将类中的 getName、getScore 函数声明为常成员函数,之后在 main 函数中定义了一个常对象 stu,它只能调用常成员函数,因此在调用 getScore 函数时没有问题,但是在调用setScore 函数时编译报错,因为 setScore 不是常成员函数。

上一篇:Git 安装配置手册


下一篇:C++ —— 类中static和const关键字声明变量的初始化方式总结