C++中为什么要用指针，而不直接使用对象？ - 文章 - 伯乐在线
& C++中为什么要用指针，而不直接使用对象？
我刚从 Java 转到使用 C++ 进行面向对象开发，我发现一个很让我非常困惑的问题：C++ 中经常出现使用对象指针，而不是直接使用对象本身的代码，比如下面这个例子：
Object *myObject = new O
Object *myObject = new Object;
而不是使用：
Object myO
Object myObject;
要不就是调用对象的方法（比如 testFunc()）时不使用这种方式：
myObject.testFunc();
myObject.testFunc();
而是得写成这样：
myObject-&testFunc();
myObject-&testFunc();
我不明白代码为什么要写成这种形式，我能想到的是指针方式是直接访问内存，这么写代码可以提高代码效率以及执行速度，是这样的么？
最佳回复来自 Joseph Mansfield
非常不幸，你在代码中遇到这么多的动态内存分配，但这个只能说明有现在有太多不合格的 C++ 程序员。
这么说吧，你的两个问题本质上是同个问题。第一个问题是，应该何时使用动态分配（使用 new 方法）？第二问题是，什么时候该使用指针？
最先要牢记的重点是，你应该根据实际需求选择合适的方法。 一般来说，使用定义对象的方式比起使用手工动态分配（或new指针）的方式会更加合理以及安全。
你的提问中，所列出的两种分配对象方式的主要区别在于对象的生存期。通过 Object myObject 方式定义对象，对象的生存期是在其作用域内自维护（automatic storage），这个意味着程序离开对象的作用域之后，对象将被自动销毁。当通过 new Object() 方式分配对象时，对象的生存期是动态的，这个意味着若不显式地 detete 对象，对象将一直存在。你应该只在必要的时候使用动态分配对象。换句话说，只要有可能，你应该首选定义可自维护的对象。
这里是两个常见需要动态分配对象的情况：
分配不限制作用域的对象，对象存储在其特定的内存中，而不是在内存中存储对象的拷贝。如果对象是可以拷贝/移动的，一般情况下你应该选择使用定义对象的方式。
定义的对象会消耗大量内存，这时可能会耗尽栈空间。如果我们永远不需要考虑这个问题那该多好（实际大部分情况下，我们真不需要考虑），因为这个本身已经超出 C++ 语言的范畴，但不幸的是，在我们实际的开发过程中却不得不去处理这个问题。
当你确实需要动态分配对象时，应该将对象封装在一个智能指针（smart pointer）或其他提供机制的类型中（类似标准的 container）。智能指针提供动态对象的所有权语义（ownership），具体可以看一下 和
这两个例子。如果你使用得当，基本上可以避免自己管理内存（具参见 ）。
当然，不使用动态分配而采取原始指针（raw pointer）的用法也很常见，但是大多数情况下动态分配可以取代指针，因此一般情况应该首选动态分配的方法，除非你遇到不得不用指针的情况。
1. 使用引用语义（reference semantics）的情况。有时你可能需要通过传递对象的指针（不管对象是如何分配的）以便你可以在函数中去访问/修改这个对象的数据（而不是它的一份拷贝），但是在大多数情况下，你应该优先考虑使用引用方式，而不是指针，因为引用就是被设计出来实现这个需求的。注意，采用这种方式，对象生存期依旧在其作用域内自维护。当然，如果通过传递对象拷贝可以满足要求的情况下是不需要使用引用语义。
2. 使用多态的情况。通过传递对象的指针或引用调用多态函数（根据入参类型不同，会调用不同处理函数）。如果你的设计就是可以传递指针或传递引用，显然，应该优先考虑使用传递引用的方式。
3. 对于入参对象可选的情况，常见的通过传递空指针表示忽略入参。如果只有一个参数的情况，应该优先考虑使用缺省参数或是对函数进行重载。要不然，你应该优先考虑使用一种可封装此行为的类型，比如 boost::optional （或者std::optional，已经在 C++ 14 草案 n3797 14 中发布 ）。
4. 通过解耦编译类型依赖减少编译时间的情况。使用指针的一个好处在于可以用于前向声名（forward declaration）指向特定类型（如果使用对象类型，则需要定义对象），这种方式可以减少参与编译的文件，从而显著地提高编译效率，具体可以看
5. 与C库或C风格的库交互的情况。此时只能够使用指针，这种情况下，你要确保的是指针使用只限定在必要的代码段中。指针可以通过智能指针的转换得到，比如使用智能指针的get成员函数。如果C库操作分配的内存需要你在代码中维护并显式地释放时，可以将指针封装在智能指针中，通过实现 deleter 从而可以有效的地释放对象。
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使用指针new，很多时候是需要很多局部变量在函数执行完后变量不消失，采用的方式。
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& 2017 伯乐在线&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 浅谈C/C++中的指针和数组（一）
&&&&&&指针是C/C++的精华，而指针和数组又是一对欢喜冤家，很多时候我们并不能很好的区分指针和数组，对于刚毕业的计算机系的本科生很少有人能够熟练掌握指针以及数组的用法和区别。造成这种原因可能跟现在大学教学以及现在市面上流行的很多C或者C++教程有关，这些教程虽然通俗易懂，但是在很多关键性的地方却避而不谈或者根本阐述不清楚，甚至很多时候阐述的是错误的观点。一般最初学习C/C++的时候接触到的都是这类教程，学习效果可想而知。对于初学者选择好的教程真的很关键，因为先入为主，一旦你接受了错误的观点或者思想即使后来知道了也一时很难纠正过来（我是深有体会），在此我推荐三本很适合于初学者的教程：
&&&&&& 《The C Programming Language》Brian W. Kernighan和Dennis M. Ritchie的经典著作（K&R圣经）
&&&&&&&《C ++ Primer》, , &C++经典权威著作
&&&&&&&《Pointers on C》Kenneth A.Reek
&&&&&&很多时候，会有人说&指着和数组是相同的&，这是一种非常危险的说法，并不完全正确。在一定的上下文环境中，指针和数组是等同的，并非所有情况下如此。然而人们很多时候却自然而然忽略了这种情况成立的条件，去假定所有情况下都是如此。下面着重谈一下指针和数组的区别。
一.指针和数组的定义
&&& 指针是指针，指针变量存储的是一个地址，用来间接访问数据，在32位系统下，一个指针变量（包括void指针）一般占4个字节的空间（有的编译器是占2个字节）。指针可以指向任何内存空间，但不是任何内存空间都可以通过指针去访问。
&&& 数组是数组，定义一个数组之后，编译器便根据该数组元素的类型和个数在内存开辟一段连续的空间来存放数据，从而直接访问数据。
&&& 下面看一个例子
&&& 在file1.c中有如下代码：
char p[100]="abcdef";
&&& 在file2.c中有如下代码：
#include&stdio.h&extern char *p;int main(void){
printf("%c\n",p[1]);
return 0;}
&&& 发现能够编译通过，但是能正确执行么？调试发现：出现下图这个错误，无法计算得到p[1]的值。原因稍后作解释。
从这里就可以看出，指针和数组并不是等同的，数组的定义并不等同于指针的外部声明(注意声明和定义的区别，定义是为一个变量或者对象分配内存空间，而声明只是描述类型)。
二.指针和数组访问时的区别
&&&& 对数组下标的引用：
&&&& 对指针的引用：
从上面的图中可以看出，指针和数组根本就是两个完全不一样的东西。对于数组，由于编译器在编译的时候就已经知道每个符号的地址，因此如果需要一个地址来执行某种操作，可以直接进行操作，并不需要增加指令首先取得具体地址，对于数组就是如此；而对于指针，必须在运行时首先取得它当前的具体值然后才能进行引用。从这点就可以解释为什么上面的程序无法正确执行，因为在file1.c中定义的p是一个数组，而在file2.c中却声明的是一个指针。因此在file2.c中引用时默认p是一个指针变量，并且会把指针变量中的任何数据当做地址来处理，因此首先取原数组的前4个字节的内容：0x61 0x62 0x63 0x64构成一个地址（暂不考虑大小端的问题）0x，然后按照char型读取0x这个地址中的内容，但是这个地址可能并不是有效地地址，即使是有效地，也不是我们想要的。大家可以想一下如果在file1.c中将p定义为指针类型，而在file2.c中将p声明为数组类型，会是什么情况？
解决上述问题的办法就是在任何时候保持定义和声明一致。
测试程序：
#include&stdio.h&extern char p[];extern void print();int main(void){
printf("%x\n",p[0]);
printf("%x\n",p[1]);
printf("%08x\n",p);
//注意此时p的值是存储原指针p(file1.c中的p)的内存单元的首地址
return 0;}
#include&stdio.h&char *p="abcdef";void print(){
printf("%08x\n",p);
printf("%08x\n",&p);}
执行结果为：
282000424a3000424a3000424a30Press any key to continue
三.一些应该注意的地方
&& 1.sizeof计算所占空间时的区别。
&&&&& 对于数组，sizeof计算的是整个数组所占的空间，而在32位系统下，sizeof 指针的值始终为4.
&& 2.数组名作为左值时不能被修改，而指针作为左值时可以被赋值。
&& 3.指针可以进行自增(自减)运算（void指针除外，因为void指针无法知道步长），但是数组不能进行自增或者自减运算。&& 4.理解char *p="abcde"和char str[]="abcde"的区别。
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C/C++（8）
指针和引用的区别见本人博客：
指针与引用何时使用呢，首先我们看More Effective C++ 中的详细条款讲述：
条款一：指针与引用的区别
指针与引用看上去完全不同（指针用操作符‘*’和‘-&’，引用使用操作符‘&’），但是它们似乎有相同的功能。指针与引用都是让你间接引用其他对象。你如何决定在什么时候使用指针，在什么时候使用引用呢？
首先，要认识到在任何情况下都不能用指向空值的引用。一个引用必须总是指向某些对象。因此如果你使用一个变量并让它指向一个对象，但是该变量在某些时候也可能不指向任何对象，这时你应该把变量声明为指针，因为这样你可以赋空值给该变量。相反，如果变量肯定指向一个对象，例如你的设计不允许变量为空，这时你就可以把变量声明为引用。
“但是，请等一下”，你怀疑地问，“这样的代码会产生什么样的后果？”
char *pc = 0；// 设置指针为空值
char& rc = *pc；// 让引用指向空值
这是非常有害的，毫无疑问。结果将是不确定的（编译器能产生一些输出，导致任何事情都有可能发生），应该躲开写出这样代码的人除非他们同意改正错误。如果你担心这样的代码会出现在你的软件里，那么你最好完全避免使用引用，要不然就去让更优秀的程序员去做。我们以后将忽略一个引用指向空值的可能性。
因为引用肯定会指向一个对象，在C里，引用应被初始化。
string& rs；
string s（"xyzzy"）；
string& rs = s；
指针没有这样的限制。
string *ps；// 未初始化的指针
// 合法但危险
不存在指向空值的引用这个事实意味着使用引用的代码效率比使用指针的要高。因为在使用引用之前不需要测试它的合法性。
void printDouble(const double& rd)
void printDouble(const double *pd)
指针与引用的另一个重要的不同是指针可以被重新赋值以指向另一个不同的对象。但是引用则总是指向在初始化时被指定的对象，以后不能改变。
string s1("Nancy");
string s2("Clancy");
string &rs = s1;
string *ps = &s1;
总的来说，在以下情况下你应该使用指针，一是你考虑到存在不指向任何对象的可能（在这种情况下，你能够设置指针为空），二是你需要能够在不同的时刻指向不同的对象（在这种情况下，你能改变指针的指向）。如果总是指向一个对象并且一旦指向一个对象后就不会改变指向，那么你应该使用引用。
还有一种情况，就是当你重载某个操作符时，你应该使用引用。最普通的例子是操作符[].这个操作符典型的用法是返回一个目标对象，其能被赋值。
vector&int& v(10);
v[5] = 10;
*v[5] = 10;
当你知道你必须指向一个对象并且不想改变其指向时，或者在重载操作符并为防止不必要的语义误解时，你不应该使用指针。而在除此之外的其他情况下，则应使用指针假设你有
void func(int* p, int&r);
int a = 1;
int b = 1;
func(&a,b);
p = someotherpointer；
*p = 123131；
r = 1231；
当你不需要“重新指向”时，引用一般优先于指针被选用。这通常意味着引用用于类的公有接口时更有用。引用出现的典型场合是对象的表面，而指针用于对象内部。
上述的例外情况是函数的参数或返回值需要一个“临界”的引用时。这时通常最好返回/获取一个指针，并使用 NULL 指针来完成这个特殊的使命。（引用应该总是对象的别名，而不是被解除引用的NULL 指针）。
注意：由于在调用者的代码处，无法提供清晰的的引用语义，所以传统的 C 程序员有时并不喜欢引用。然而，当有了一些 C++ 经验后，你会很快认识到这是信息隐藏的一种形式，它是有益的而不是有害的。就如同，程序员应该针对要解决的问题写代码，而不是机器本身。
通过以上分析，本人认为：能使用引用的地方都能使用指针，反过来不行。
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