简述对象数组和对象指针

对象数组是指一组相同类型的对象按照一定的顺序排列在内存中，可以通过数组下标来访问其中的每个元素。例如，定义一个保存学生信息的结构体，然后创建一个包含多个学生信息的数组，可以方便地对每个学生的信息进行管理和处理。

对象指针是指一个变量，它存储了一个对象在内存中的地址。通过对象指针，可以访问该对象的成员变量和成员函数。对象指针可以用于动态分配内存，比如通过 new 运算符创建一个对象，然后返回该对象的指针，这样就可以在程序运行时动态地创建和释放对象，实现更加灵活的内存管理。对象指针也可以用于实现多态，即通过基类指针指向派生类对象，实现基类和派生类之间的动态绑定，使程序更加灵活和可扩展。

相关问题

简述下列概念或问题，使用代码片段举例并画出内存图进行说明。 1）指针的类型； 2）指针所指向对象的类型； 3）指针的值； 4）指针的地址； 5）指针的间接引用； 6）指针本身所占据的内存区域以及长度; 7）数组名和指针; 8）指针函数；

1) 指针的类型通常表示它能存储哪种数据类型的地址。例如，在C++中，`int*`是一个整型指针，而`double*`则是双精度浮点型指针。声明一个指针变量会指定它的类型：

int* intPointer;
double* doublePointer;

内存图上，它们各自占用一小部分空间，用于存放存储地址。

2) 指针所指向的对象的类型是由其实际指向的数据决定的。比如 `intPointer` 可能指向一个 `int` 类型的变量：

int num = 10;
intPointer = # // & 表示取地址运算符

3) 指针的值就是它所存储的那个地址，如上面例子中的 `&num` 就是一个值。

4) 同样，`&num` 的值就是 `num` 变量在内存中的地址。在内存图上，它是标识符 `intPointer` 所对应的那条线的位置。

5) 指针的间接引用是指通过指针访问它指向的内容，比如 `*intPointer` 访问 `num` 的值：

std::cout << *intPointer; // 输出 10

6) 指针本身占内存大小通常是固定的一块，通常包括一个字节或两个字节的大小，取决于系统架构。C/C++标准库不会自动调整指针大小以适应不同类型的指针。

7) 数组名本质上也是一种指针，它指向数组的第一个元素。例如，`int arr[5]` 中，`arr` 就是一个 `int*` 类型的指针：

int arr[] = {1, 2, 3, 4, 5};
int* arrayName = arr; // arrayName 指向数组首元素

8) 指针函数是指函数返回值为指针的函数。例如，可以定义一个返回字符串指针的函数：

char* getPointer() {
    return "Hello, World!";
}

调用该函数时，实际上是得到了一个字符串常量的地址。

1. STL的三大件分别是什么?彼此之间有什么联系? 2.简述C++指针与STL迭代器之间的关系与异同。 3.什么是函数对象?如何定义函数对象?它通常用在什么地方? 4.按照语义功能将STL中的迭代器分为哪五类?各类在功能上有哪些主要差别? 5. STL的标准容器 vector、list 和deque中所定义的迭代器分别属于哪几类迭代器?在访问容器元素和调用通用算法时应该注意哪些问题? 6.有C++语句如下，其中编译器提示错误的原因是什么?应该如何修改? list<int> L1(10,1): list<int>::iterator itr=L1.begin()+5; 7.如何理解“迭代器是容器和算法联系的桥梁”这句话? 8.迭代器失效的根本原因是什么?哪些操作会导致“迭代器失效”? 9.若a ,b分别为同一容器对象的两个迭代器，能否通过表达式b-a来计算区间[a,b) 之间的元素个数?如果能，这样的迭代器有何要求?如果不能，是否有其他的方法来计算， a到b的元素个数?

1. STL的三大件分别是容器、算法和迭代器，它们之间是相互独立、相互配合的关系。容器提供了存储数据的能力，算法提供了对容器中数据的操作能力，迭代器提供了容器中元素的遍历能力。

2. C++指针和STL迭代器都提供了对内存中一段数据的遍历能力，但是它们之间的区别是：指针是原生的语言特性，只能访问数组或指向单个对象的指针，而迭代器是STL中的一种抽象对象，可以遍历任意STL容器的元素。另外，迭代器还提供了更多的操作，如自增、自减、解引用等。

3. 函数对象是一种类对象，它可以像函数一样被调用，即可以重载 operator()。定义函数对象有两种方式：一种是定义一个继承自 std::unary_function 或 std::binary_function 的类，另一种是定义一个重载了 operator() 的类。函数对象通常用在算法中，如排序、查找等。

4. STL中的迭代器按照语义功能可以分为输入迭代器、输出迭代器、正向迭代器、双向迭代器和随机访问迭代器。它们在功能上的主要差别是：输入迭代器只能读取容器中的元素，而输出迭代器只能写入容器中的元素，正向迭代器可以向前遍历容器中的元素，双向迭代器可以向前或向后遍历容器中的元素，随机访问迭代器可以随机访问容器中的元素。

5. vector和deque的迭代器属于随机访问迭代器，而list的迭代器属于双向迭代器。在访问容器元素时应该注意迭代器失效的问题，即在对容器进行插入、删除等操作后，迭代器可能会失效。调用通用算法时也应该注意迭代器的类型和范围，以避免产生未定义的行为。

6. 编译器提示错误的原因是：L1.begin()返回的是list<int>::iterator类型的迭代器，不能直接与数字相加。正确的写法应该是：list<int>::iterator itr = std::next(L1.begin(), 5);

7. 迭代器是容器和算法之间的桥梁，它提供了容器中元素的遍历能力，使得算法可以对容器中的元素进行各种操作。通过迭代器，算法可以遍历容器中的元素，而不需要关心容器中元素的具体类型和存储方式。

8. 迭代器失效的根本原因是容器的结构发生了变化，比如进行了插入、删除等操作。这些操作可能会导致容器中元素的地址、数量、顺序等发生变化，从而使得原先的迭代器无法正确访问容器中的元素。常见的导致迭代器失效的操作包括：插入、删除、排序、去重等。

9. 可以通过表达式b-a来计算区间[a,b)之间的元素个数，但是要求a和b是同一容器对象的迭代器，且这个容器必须是随机访问迭代器。在其他类型的迭代器中，可能不存在“元素个数”的概念，或者无法通过简单的减法计算元素个数。如果容器不是随机访问迭代器，可以通过循环遍历区间，计算元素个数。