C++類指針: 定位和操作對象內存

一、對象指針的定義與使用

在C++中，通過指針可以直接訪問類的成員變量和成員函數。定義指針的格式一般為：

    ClassName* objPointer;

例如，下面的代碼定義了一個指向Student類的對象的指針：

    class Student {
        public:
            int age;
            void printAge() {
                cout << "My age is " << age << endl;
            }
    };

    Student* stuPtr;

通過對象指針可以直接修改成員變量的值，調用成員函數等操作：

    Student stu;
    stuPtr = &stu;
    stuPtr->age = 20;
    stuPtr->printAge();

二、指向對象數組的指針

對象數組是由多個對象組成的一個數組，可以使用指針指向對象數組中的某個元素，也可以使用指向對象數組的指針操作整個數組。定義指向對象數組的指針的格式一般為：

    ClassName* objArrayPtr;

例如：

    Student stuArray[3];
    stuArray[0].age = 18;
    stuArray[1].age = 20;
    stuArray[2].age = 22;
    Student* stuArrayPtr = stuArray;
    for (int i = 0; i printAge();
        stuArrayPtr++;
    }

三、動態創建對象指針

除了可以使用普通的定義方法創建對象指針外，還可以使用new運算符動態創建對象指針。創建對象指針的格式一般為：

    ClassName* objPtr = new ClassName();

例如：

    Student* stuPtr = new Student();
    stuPtr->age = 20;
    stuPtr->printAge();
    delete stuPtr;

使用完動態創建的對象指針後，要記得使用delete運算符銷毀對象以釋放內存。

四、指向類成員變量和成員函數的指針

C++中也可以使用指針指向類成員變量和成員函數，這樣可以動態地操作對象的成員。定義成員變量指針的格式一般為：

    int ClassName::* memVarPtr;

其中，memVarPtr表示指向類成員變量的指針。

定義成員函數指針的格式一般為：

    ReturnType (ClassName::* memFuncPtr)(ArgType1 arg1, ArgType2 arg2...);

其中，memFuncPtr表示指向類成員函數的指針。

使用指向類成員變量和成員函數的指針可以對對象進行更加靈活和動態的操作。例如：

    class Person {
        public:
            int age;
            void printAge(int add) {
                cout << "My age is " << age + add << endl;
            }
    };

    int Person::* agePtr = &Person::age;
    void (Person::* printPtr)(int) = &Person::printAge;

    Person p;
    p.*agePtr = 18;
    (p.*printPtr)(2);

五、使用指針實現對象克隆

使用指針可以非常方便地實現對象克隆，即將一個對象的值複製到另一個對象中。可以先創建一個對象指針，然後使用new運算符為新對象分配內存，並將原對象的值複製到新對象中。例如：

    class Car {
        public:
            string brand;
            int price;
            Car* clone() {
                Car* newCar = new Car();
                newCar->brand = brand;
                newCar->price = price;
                return newCar;
            }
    };

    Car c1;
    c1.brand = "BMW";
    c1.price = 300000;
    Car* c2 = c1.clone();
    cout <brand << " " <price << endl;
    delete c2;

六、對象指針的使用注意事項

在使用對象指針時，需要注意以下幾點：

• 使用new運算符創建對象指針後，一定要記得使用delete運算符刪除對象，避免內存泄漏。
• 使用指向對象數組的指針時，要注意指針移動的大小，一般是類的大小。
• 指向類成員變量和成員函數的指針，在使用時要注意指針的類型和使用方法。

七、總結

本文介紹了C++中類指針的使用方法，主要包括對象指針的定義與使用、指向對象數組的指針、動態創建對象指針、指向類成員變量和成員函數的指針、使用指針實現對象克隆以及對象指針的使用注意事項等方面。指針是C++的重要特性之一，熟練掌握指針的使用可以使程序更加靈活和高效。