东南大学C++课程：对象生存期与面向对象编程

"东南大学C++总课件" 本文将详细探讨C++编程语言中的一个重要概念——对象的生存期。对象的生存期是指从对象创建到对象销毁的这段时间，期间对象保持着它的值，除非被重新赋值或销毁。理解这一概念对于编写高效、无内存泄漏的C++程序至关重要。 首先，C++是一种面向对象的编程语言，它允许开发者通过类来定义数据结构和操作这些数据的方法。在C++中，对象是类的实例，它们可以存储数据（即成员变量）并执行特定的操作（即成员函数）。对象的生存期管理是C++程序员需要熟练掌握的技能之一。 在C++中，对象的生存期通常由以下几种方式决定： 1. **栈上的对象**：当在一个函数内部声明一个对象时，这个对象通常在栈上分配。函数执行完毕后，栈上的空间会被自动回收，对象也就随之销毁。这种方式下的对象生存期短且管理简单。 2. **堆上的对象**：如果使用`new`运算符动态创建对象，那么对象会在堆上分配。程序员需要通过`delete`运算符手动释放对象，否则会导致内存泄漏。管理堆上的对象生存期需要更小心，因为忘记释放可能会导致程序占用过多内存。 3. **静态存储区的对象**：全局变量和静态类成员属于静态存储区，它们在程序启动时创建，在程序结束时销毁。这种对象的生存期贯穿整个程序运行期间。 4. **RAII（Resource Acquisition Is Initialization）原则**：C++中的智能指针如`std::unique_ptr`和`std::shared_ptr`利用RAII原则，使得对象的生命周期与智能指针的生命周期绑定，从而自动管理内存，避免了内存泄漏。 5. **容器类对象**：C++标准库中的容器如`std::vector`、`std::list`等可以管理它们包含的对象的生存期。当容器对象被销毁时，其内部的对象也会被相应地销毁。 6. **作用域规则**：C++的作用域规则决定了变量（包括对象）在何处可以被访问以及何时失效。一旦对象超出其作用域，它就不再可用，生存期结束。 在学习C++时，理解对象的生存期是掌握面向对象编程的关键部分。通过深入理解不同类型的对象生存期管理，开发者能够编写出更加健壮、高效的代码。此外，C++11及后续版本引入了许多现代C++特性，如lambda函数、右值引用和移动语义，这些都与对象生存期管理密切相关，可以帮助开发者更好地处理资源分配和释放。 在东南大学的C++课程中，学生不仅会学习到对象生存期的基础知识，还会逐步掌握C++语言的基本语法、面向对象编程思想、函数、类和对象、以及函数模板等高级主题。通过这些学习，学生将具备编写复杂C++程序的能力，为后续的计算机科学学习打下坚实基础。