C++指针:更改内容而不更改地址?

Jer*_*mie 14 c++ pointers

MyCustomObject * object=new MyCustomObject();
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假设我的许多类都使用了对象指针,但突然间我想改变指针的内容而不改变地址.

我错误地认为object = new MyCustomObject()会给对象一个新的指针地址吗?我想要新对象而不更改指针地址(是的,我将确保清理旧对象).

Eri*_*hil 13

通常,最好更改对象的属性(通过调用其方法),而不是删除它并创建一个新属性.特别是,您可以通过赋值完全替换对象,例如:

*object = MyCustomObject(); // Replace object with the result of default constructor.
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您可以使用对象的现有实例(例如,为此目的定义的某个静态对象)或返回所需对象的函数的结果,而不是默认构造函数.

但是,您可以通过调用其析构函数来删除对象但保留其空间,并且可以使用placement在同一位置创建新对象new:

#include <iostream>

class MyObject
{
public:
    MyObject()  { std::cout << "I was created at " << (void *) this << ".\n"; }
    ~MyObject() { std::cout << "Farewell from "    << (void *) this << ".\n"; }
};


int main(void)
{
    // Allocate space and create a new object.
    MyObject *p = new MyObject;

    // Destroy the object but leave the space allocated.
    p->~MyObject();

    // Create a new object in the same space.
    p = new (p) MyObject;

    // Delete the object and release the space.
    delete p;

    return 0;
}
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在调用析构函数和放置之后new,指向旧对象的指针指向新对象,因为它与旧对象位于同一位置.

  • 请注意,如果构造函数可能抛出异常,则这可能是_extremely_ dangerous.`*object = MyCustomObject();`_might_(或可能不是)更需要OP. (7认同)

fel*_*ght 8

记忆中的物体

这是了解内存如何在C++中为对象工作的问题

让我们假设我们有以下对象:

class SimpleObject
{
public:
    char name[16];
    int age;
};
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它的大小将是20.(在大多数平台上).所以在内存中它看起来像这样:

Bytes
name             age
0000000000000000|0000|
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您可以手动更改内存,以便通过执行以下操作来创建对象:

//Manual assigment
staticMemory[0] = 'F';
staticMemory[1] = 'e';
staticMemory[2] = 'l';
staticMemory[3] = 0;

int* age = reinterpret_cast<int*>(&staticMemory[16]);
*age = 21;
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您可以通过执行以下操作来成功创建对象:

printf("In static manual memory the name is %s %d years old\n",
     reinterpret_cast<SimpleObject*>(staticMemory)->name
     ,reinterpret_cast<SimpleObject*>(staticMemory)->age);
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哪个输出:

在静态手动记忆中,名字是邪能21岁

由于显而易见的实际原因,这在现实生活中并未使用,但它有助于理解对象的存储方式.

新运营商

新运算符基本上如下:

  1. 在堆内存中以字节为单位分配对象的大小
  2. 调用对象构造函数来填充内存

根据实现情况,它会更复杂,但想法是一样的.

所以如果构造函数是:

SimpleObject::SimpleObject(const char* name,int age)
{
    memcpy(this->name,name,16);
    this->age = age;
}
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这段代码:

SimpleObject* dynamicObject = new SimpleObject("Charles",31);
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几乎相当于:

SimpleObject* dynamicMemoryObject = (SimpleObject*)malloc( sizeof(SimpleObject) );
memcpy(dynamicMemoryObject->name,"Charles",16);
dynamicMemoryObject->age = 31;    
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正如我所说的那样复杂一点,但想法是一样的.

替换内存中的对象

现在已经了解了这一点,有很多方法可以替换同一内存空间中的对象,最常见的方法是放置new.下面有很多例子:

#include <cstdlib>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <new>

class SimpleObject
{
public:
    char name[16];
    int age;

    SimpleObject(const char* name,int age);
    SimpleObject()
    {
    }
};


SimpleObject::SimpleObject(const char* name,int age)
{
    memcpy(this->name,name,16);
    this->age = age;
}

//Object in static memory
SimpleObject staticObject;

//20 bytes in static memory
char staticMemory[20];

int main()
{
    //Manual assigment
    staticMemory[0] = 'F';
    staticMemory[1] = 'e';
    staticMemory[2] = 'l';
    staticMemory[3] = 0;

    int* age = reinterpret_cast<int*>(&staticMemory[16]);
    *age = 21;
    printf("In static manual memory the name is %s %d years old\n",
        reinterpret_cast<SimpleObject*>(staticMemory)->name
        ,reinterpret_cast<SimpleObject*>(staticMemory)->age);

    //Static object
    new (&staticObject) SimpleObject("John",23);
    printf("In static object the name is %s\n",staticObject.name);

    //Static memory
    SimpleObject* staticMemoryObject = reinterpret_cast<SimpleObject*>(staticMemory);
    new (staticMemoryObject) SimpleObject("Jenny",21);
    printf("In static memory the name is %s\n",staticMemoryObject->name);

    //Dynamic memory (heap)
    void* dynamicMemoryObject = malloc( sizeof(SimpleObject) );
    new (dynamicMemoryObject) SimpleObject("Xavier",22);
    printf("In dynamic memory the name is %s\n",reinterpret_cast<SimpleObject*>(dynamicMemoryObject)->name);
    free(dynamicMemoryObject);

    //Dynamic object
    SimpleObject* dynamicObject = new SimpleObject("Charles",31);
    printf("In a dynamic object the name is %s\n",dynamicObject->name);
    printf("Pointer of dynamic object is %8X\n",dynamicObject);

    //Replacing a dynamic object with placement new
    new (dynamicObject) SimpleObject("Charly",31);
    printf("New name of dynamic object is %s\n",dynamicObject->name);
    printf("Pointer of dynamic object is %8X\n",dynamicObject);

    //Replacing a dynamic object with stack object
    SimpleObject stackObject("Charl",31);
    memcpy(dynamicObject,&stackObject,sizeof(SimpleObject));
    printf("New name of dynamic object is %s\n",dynamicObject->name);
    printf("Pointer of dynamic object is %8X\n",dynamicObject);

    //Replacing a dynamic object with a new allocation
    dynamicObject = new SimpleObject("Sandy",22);
    printf("New name of dynamic object is %s\n",dynamicObject->name);
    printf("Pointer of dynamic object is %8X\n",dynamicObject);

    return 0;
}
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随着输出:

在静态手动记忆中,名字是邪能21岁

在静态对象中,名称是John

在静态内存中,名称是Jenny

在动态内存中,名称是Xavier

在动态对象中,名称是Charles

动态对象的指针是4F8CF8

动态对象的新名称是Charly

动态对象的指针是4F8CF8

动态对象的新名称是Charl

动态对象的指针是4F8CF8

动态对象的新名称是Sandy

动态对象的指针是FD850


Adr*_*ian 6

我认为你对指针与对象的概念有困难.

对象是某种类型的实例.无论是像int这样的基类型,还是像结构或类一样的用户定义类型.

使用newoperator,你可以在进程内存中创建一个这种类型的新实例,称为堆,就像一个里面有一堆衣服的房间.因此,如果你创建一件T恤的新实例,就好像你出去买了一件T恤并把它扔进了那堆.你知道你在某处有一件T恤的实例,但你真的不知道在哪里.

指针指向一个对象(通常).可以把它想象成一条连在你的T恤上的一根绳子,你就拥有另一根.这可以让你拉出你的T恤并用它做一些事情.可以将多件绳子连接到那件T恤上,不同的人可以抓住每件衣服,让每个人都能拉出来并使用它. 请记住,只有一件T恤,只有多个指针.

复制指针就像是将一段新的字符串附加到对象上.您可以通过将一个指针指向另一个来完成此操作tshirt* x = new tshirt(); tshirt* y = x;

虽然指针有点危险,因为它实际上不能指向任何东西.通常当程序员想要识别指针无效时,他们将其分配给NULL值,该值为0.在C++ 11中,nullptr应该使用而不是NULL出于类型安全的原因.

此外,如果delete在指针上使用运算符,则删除它指向的对象.您刚删除的指针和该指针的任何副本随后被称为悬空,这意味着它指向的内存位置实际上并不包含有效对象.作为程序员,您必须将这些指针的值设置为NULL/ nullptr或者您将很难跟踪代码中的错误.

可以使用std :: unique_ptr等智能指针缓解悬空指针问题(如果您浏览该链接,将鼠标悬停在"动态内存管理"上以获取更多指针包装器的信息).这些包装器试图阻止你无意中创建悬空指针和内存泄漏.

内存泄漏是指使用new运算符创建对象然后丢失指向它的指针.回到那堆衣服上,就像你丢下你的一条绳子,因此忘记你那里有T恤,所以你出去买另一件.如果你继续这样做,你会发现你的一堆衣服可能会填满整个房间并最终导致房间爆炸,因为你没有更多的空间可以容纳更多的T恤.

因此,要回到您的问题,要更改使用new运算符创建的对象的内容,可以使用间接运算符(*)取消引用该指针,或者可以调用成员函数或获取/设置成员函数的值使用结构解除引用运算符( - >)的对象.你是正确的,它object = new MyCustomObject()会给你一个新的指针地址,因为它已经创建了一个新的对象.如果你只想要指向同一个对象的新指针,你可以这样做:

MyCustomObject* pObject1 = new MyCustomObject();

// ... do some stuff ...

pObject1->doStuff();
(*pObject1).doMoreStuff();

pObject1->value = 3;
(*pObject1).value = 4;

// ... do some stuff ...

// This copies the pointer, which points at original object instance
MyCustomObject* pObject2 = pObject1;

// Anything done to object pointed at by pObject2 will be seen via going
// through pointer pObject1.

pObject2->value = 2;
assert(pObject1->value == 2); // asserting that pObject1->value == pObject2->value
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请注意,我将变量名称加上前缀p,I(和其他人)使用它来让我一眼就能确定变量是对象还是指向对象的指针.

可以在没有new关键字的函数调用堆栈上直接创建对象.

MyCustomObject object1;    // Note: no empty parenthesis ().
MyCustomObject object2(1); // Only use parenthesis if you actually are passing parameters.
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当函数调用结束时(或在某些情况下更快),这些对象会自动销毁.

高级

我认为这不是你想要的,但我刚刚添加它是为了完整性.

已经引用了placement new,它重用了已经分配的内存.这是一个有效但非常先进的功能.pObject1->~MyCustomObject()在执行新的(即)之前,您必须小心通过指针(即)调用析构函数,pObject1 = new (pObject1) MyCustomObject()否则您可能会有资源泄漏(文件或可能保持打开状态或其他资源可能未被清除).

祝好运.