极客班GeekBand - C++第一次课程辅导 - 李建忠

栈（Stack） VS. 堆（heap）

• 栈
  
  • 由系统自动管理，以执行函数为单位
  • 空间大小编译时确定（参数+局部变量）
  • 函数执行时，系统自动分配一个stack
  • 函数执行结束时，系统立即自动回收stack
• 堆
  
  • 在c++中由程序员手动控制
  • 手动分配new和malloc
  • 手动释放delete和free
  • 具有全局性，总体无大小限制
  • 容易造成内存泄露

堆对象的空间分析

栈对象的空间分析

变量模型与使用

• 三种变量模型
  
  • 对象
  • 指针
  • 引用

MyClass c;  //对象 一定在栈上

MyClass* pc;    //指针 要问自己是栈指针，还是堆指针

MyClass& c2 = c;    //引用 要问自己是栈引用，还是堆引用

c = *pc;    //“解引用” 可指向堆对象，也可以指向栈对象

pc = &c;    //“取地址” 

堆引用

MyClass* pc2 = new MyClass();
MyClass& c3 = *pc2;

• 三种使用场景
  
  • 声明对象
  • 传参
  • 返回值

三种传参方式

//对象
void func1(MyClass c) {
}
//指针
void func2(MyClass* pc) {
}
//引用
void func3(MyClass& mc) {
}

一个原则：谁分配谁释放

MyClass* pc = new MyClass();
func2(pc);
delete pc;

一个荒谬的做法，违反谁分配谁释放

void func3(MyClass& mc) {
    MyClass* p = &mc;
    delete p; 
}

const引用是by value的替代品，const引用可以禁止引用修改原对象值

void func3(const MyClass& mc) {
}

三种传参方式，是否调用拷贝构造函数

MyClass c1;
func1(c1);  //调用拷贝构造
func2(&c1); //不调用拷贝构造函数
func3(c1);  //不调用拷贝构造函数

三种返回值方式分析

MyClass func1() {
    MyClass c1;
    return c1;
    //下面的方式会造成内存泄露，违反“谁创建，谁释放”。
    MyClass* pc2 = new MyClass();
    return *pc2;
}

MyClass* func2() {
    //函数返回后c1被销毁。
    MyClass c1;
    return &c1;
    //内存泄露
    MyClass* pc2 = new MyClass();
    return pc2;
}

MyClass& func3() {
    //函数返回后c1被销毁。
    MyClass c1;
    return c1;
    //内存泄露
    MyClass* pc2 = new MyClass();
    return *pc2;
}
MyClass& c4 = func3();
delete &c4;

传进函数的地址，可以再返回去。

MyClass& func4(MyClass& c) {
    return c;
}

一种编程语言能不能只有栈而没有堆？
不行，栈是静态的，编译时就确定。堆是动态的。
一种编程语言能不能只有堆而没有栈？
不行，没有栈就没有函数。

课程总结

• 掌握内存模型分析方法——画运行时内存图
• 掌握堆、栈概念
• 掌握指针、引用、对象
• 探微知著：魔鬼尽在细节中