為什么有些人將對象定義為指針？

Question

我目前正在學習 C++，我無法理解為什么有人會無緣無故地將 class 的 object 定義為指針（即Car *c = new Car;而不是Car c; ）？

舉個例子：

#include <iostream>

class Car {
   public:
   void accelerate() { std::cout << "Accelerating!.\n"; }
};

int main() {
   Car *c = new Car;

   c->accelerate();

   return 0;
}

當這樣做更直觀時，為什么要這樣做：

#include <iostream>

class Car {
   public:
   void accelerate() { std::cout << "Accelerating!.\n"; }
};

int main() {
   Car c;

   c.accelerate();

   return 0;
}

如果需要指向 object 的指針，總是可以聲明一個，不是嗎？

Answer 1

為什么要將 class 的 object 定義為指針

一個不應該。 通常要盡可能避免使用指針。 但是，當您進行多態性時，它們是必需的。 在這種情況下，使用智能指針shared_ptr 、 unique_ptr而不是原始指針。

下面是一個使用指針的壞例子，因為現在你有一個額外的問題，即“釋放分配的內存”。

int main() {
   Car *c = new Car;
   c->accelerate();
   return 0;
}

你是對的，第二個例子要好得多，應該是 go 的默認方式。

每當出現此類問題時，最好看看C++ Core Guidelines是怎么說的：

R.11：避免顯式調用 new 和 delete

原因

new 返回的指針應該屬於資源句柄（可以調用 delete）。 如果將 new 返回的指針分配給普通/裸指針，則 object 可能會泄漏。

ES.60：避免新建和刪除外部資源管理函數

原因

應用程序代碼中的直接資源管理容易出錯且乏味。

R.3：原始指針（T*）是非擁有的

原因

沒有什么（在 C++ 標准或大多數代碼中）另有說明，並且大多數原始指針都是非擁有的。 我們希望識別擁有指針，以便我們可以可靠有效地刪除擁有指針指向的對象。 （擁有指針是擁有指針所有權並負責釋放它的指針。）

例子

void f() { int* p1 = new int{7}; // bad: raw owning pointer auto p2 = make_unique<int>(7); // OK: the int is owned by a unique pointer //... }

因此，答案是僅在絕對需要時才使用指針，否則堅持使用引用和值。

什么時候使用指針？

• 當你在做多態時（使用智能指針）
• 當您需要一個巨大的數組（> 1MB）時，因為堆棧大小有限。 （ linux 上 2 - 8 MB（通常），windows上1 MB ）。 如果可以的話，最好在這種情況下使用std::vector 。
• 當您使用“C”庫或處理遺留C++ 代碼時，有時可能需要指針。

Answer 2

您的兩個示例之間的關鍵區別是 memory 分配和生命周期。

使用new分配的任何內容都分配在堆上，必須通過調用delete取消分配。 在您的第一個示例中，您創建了一個 memory 泄漏，因為 Car 永遠不會被取消分配。 在現代 C++ 中，你應該主要不使用new或delete而是使用智能指針（類似於auto c = std::make_unique<Car>(); ）

你想要這樣做的原因是為了生成比 function 的 scope 更長壽的東西。

在您的第二個示例中， Car 是在堆棧上創建的，當它離開 scope 時（當 function 返回時）被取消分配。

Answer 3

I'm currently learning C++ and I can't wrap my head around why one would define an object of a class as a pointer (ie Car *c = new Car; as opposed to Car c; ) for no apparent reason?

舉個例子：

#include <iostream>

class Car {
   public:
   void accelerate() { std::cout << "Accelerating!.\n"; }
};

int main() {
   Car *c = new Car;

   c->accelerate();

   return 0;
}

當這樣做更直觀時，為什么要這樣做：

#include <iostream>

class Car {
   public:
   void accelerate() { std::cout << "Accelerating!.\n"; }
};

int main() {
   Car c;

   c.accelerate();

   return 0;
}

如果需要指向 object 的指針，總是可以聲明一個，不是嗎？