为什么应使用指针而非对象本身?

编码文章call10242025-06-04 14:48:477A⁺A^-

技术背景

在C++编程中，对象的创建和使用有两种常见方式：直接创建对象和使用指针创建对象。这两种方式各有优缺点，了解何时使用指针而非对象本身，对于编写高效、安全的C++代码至关重要。

实现步骤

动态分配与指针使用场景

动态分配（使用 new）
对象生命周期超出当前作用域：当需要对象在创建它的作用域结束后仍然存在时，使用动态分配。例如，在函数中创建一个对象，该对象需要在函数返回后继续使用。
大量内存分配：栈空间有限，当需要分配大量内存时，使用动态分配可以避免栈溢出。
指针的使用场景
引用语义：当需要函数访问特定对象而不是对象的副本时，使用指针。不过，在大多数情况下，引用类型更受青睐。
多态性：通过指针或引用可以实现多态调用，即根据对象的动态类型调用函数。
表示对象可选：允许传递 nullptr 来表示对象不存在。但建议优先使用默认参数、函数重载或 std::optional。
解耦编译单元：使用指针只需要前向声明，从而解耦编译过程，提高编译时间。
与C库或C风格库交互：在与这些库交互时，必须使用原始指针。

代码示例

#include <iostream>
#include <memory>
#include <vector>

// 基类
class Base {
public:
    virtual void print() {
        std::cout << "Base" << std::endl;
    }
};

// 派生类
class Derived : public Base {
public:
    void print() override {
        std::cout << "Derived" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 动态分配对象
    Base* basePtr = new Derived();
    basePtr->print();  // 多态调用
    delete basePtr;

    // 使用智能指针
    std::unique_ptr<Base> smartPtr = std::make_unique<Derived>();
    smartPtr->print();

    // 多态数组
    std::vector<Base*> polyVector;
    polyVector.push_back(new Derived());
    for (auto ptr : polyVector) {
        ptr->print();
        delete ptr;
    }

    return 0;
}

核心代码

动态分配对象

Object* myObject = new Object();
// 使用对象
delete myObject;  // 手动释放内存

使用智能指针

#include <memory>
std::unique_ptr<Object> smartObject = std::make_unique<Object>();
// 使用对象，无需手动释放内存

多态调用

class Base {
public:
    virtual void func() {}
};

class Derived : public Base {
public:
    void func() override {}
};

Base* basePtr = new Derived();
basePtr->func();  // 多态调用
delete basePtr;