c++ - 为什么要使用指针而不是对象本身？

Question

我来自Java背景，已经开始使用C ++处理对象。但是发生在我身上的一件事是，人们经常使用指向对象的指针，而不是对象本身，例如以下声明：

Object *myObject = new Object;

而不是：

Object myObject;

或者代替使用函数，让我们说testFunc()，如下所示：

myObject.testFunc();

我们必须写：

myObject->testFunc();

但是我不知道为什么我们要这样做。我认为这与效率和速度有关，因为我们可以直接访问内存地址。我对吗？

Answer 1

不幸的是，您经常看到动态分配。这只表明有多少坏的C ++程序员。

从某种意义上说，您将两个问题捆绑在一起。首先是何时应该使用动态分配（使用new）？第二个是什么时候应该使用指针？

重要提示信息是您应始终使用适当的工具进行作业。在几乎所有情况下，都比执行手动动态分配和/或使用原始指针更合适，更安全。

动态分配

在您的问题中，您演示了两种创建对象的方法。主要区别是对象的存储时间。在块中执行Object myObject;时，将创建具有自动存储持续时间的对象，这意味着当对象超出范围时将被自动销毁。当您执行new Object()时，该对象具有动态存储持续时间，这意味着该对象将保持活动状态，直到您明确地delete为止。您仅应在需要时使用动态存储期限。
也就是说，您应该始终倾向于尽可能创建具有自动存储持续时间的对象。

您可能需要动态分配的两种主要情况：


您需要使对象的寿命超出当前作用域-该特定对象位于该特定内存位置，而不是其副本。如果您可以复制/移动对象（大多数情况下应该如此），则应该使用自动对象。
您需要分配大量内存，这很容易填满堆栈。如果我们不必担心这一点（大多数情况下您不必如此），那就太好了，因为它确实超出了C ++的范围，但是不幸的是，我们必须处理系统的实际情况。我们正在开发。


如果确实需要动态分配，则应将其封装在智能指针或其他执行RAII的类型中（例如标准容器）。智能指针提供了动态分配对象的所有权语义。例如，查看std::unique_ptr和std::shared_ptr。如果正确使用它们，则几乎可以完全避免执行自己的内存管理（请参见Rule of Zero）。

指针

但是，除动态分配外，原始指针还有其他更通用的用法，但大多数都有您应首选的替代方法。和以前一样，除非您确实需要指针，否则请始终选择替代方法。


您需要参考语义。有时您想要使用指针传递对象（无论如何分配），因为您希望传递给它的函数可以访问该特定对象（而不是其副本）。但是，在大多数情况下，您应该更喜欢引用类型而不是指针，因为这是专门为它们设计的。请注意，这不一定是要延长对象的生存期，使其超出当前范围，如上述情况1所示。和以前一样，如果您可以传递对象的副本，则不需要引用语义。
您需要多态性。您只能通过指针或对对象的引用来多态调用函数（即，根据对象的动态类型）。如果这是您需要的行为，则需要使用指针或引用。同样，引用应该是首选。
您想通过允许在省略对象时传递nullptr来表示该对象是可选的。如果是参数，则应该首选使用默认参数或函数重载。否则，您最好使用一种封装这种行为的类型，例如std::optional（在C ++ 17中引入-使用较早的C ++标准，请使用boost::optional）。
您希望解耦编译单元以缩短编译时间。指针的有用属性是，您只需要指向类型的前向声明（要实际使用该对象，您需要一个定义）。这使您可以使编译过程的各个部分脱钩，从而可以显着缩短编译时间。请参见Pimpl idiom。
您需要与C库或C样式库接口。在这一点上，您不得不使用原始指针。最好的办法是确保在最后可能的时候只松开原始指针。您可以从智能指针中获取原始指针，例如，通过使用其get成员函数。如果库为您执行了一些分配，希望您可以通过句柄进行分配，则通常可以使用自定义删除程序将句柄包装在智能指针中，该删除器将适当地分配对象。