C++面向对象进阶：动态内存与输入输出

"面向对象的C++编程，动态内存管理和C语言的扩展" 在C++编程中，动态内存分配是一项核心技能，特别是在构建复杂的数据结构如链表时尤为关键。动态分配内存允许程序员在运行时根据需要创建和销毁对象，而不是在编译时就固定了内存的使用。C++通过`new`和`delete`操作符实现动态内存管理。 1. 动态内存分配：`new`操作符用于在堆上分配内存，返回一个指向新分配内存的指针。例如，如果要创建一个整型变量，可以写为`int *ptr = new int;`。这样，`ptr`就会指向一个新分配的未初始化的整数。 2. 指针操作：指针是C++中非常重要的概念，它可以存储内存地址。使用指针可以访问和修改动态分配的内存。当不再需要动态分配的内存时，应使用`delete`释放内存，避免内存泄漏。例如，释放前面分配的整型变量的内存，可以写为`delete ptr;` 3. 空指针：在C++中，空指针通常用`NULL`或`0`表示，两者在指针上下文中是等价的。空指针表示不指向任何有效内存地址，它是未初始化或已释放内存后指针的合理状态。为了安全起见，分配内存前或释放内存后，可以将指针设置为`NULL`。 4. 链表：链表是一种动态数据结构，其中的元素（节点）在内存中不是连续存储的，每个节点包含数据和指向下一个节点的指针。动态分配内存是创建链表的基础，每个新节点都需要在运行时单独分配内存。 5. C到C++的过渡：C++是C语言的增强版，增加了面向对象编程的特性。C++保留了C语言的大部分语法，但引入了类、对象、继承、多态等概念，使得代码更易于维护和重用。此外，C++还有名字空间、异常处理等新特性，提高了代码的可读性和安全性。 6. 名字空间（Namespace）：名字空间用于组织代码，防止全局标识符的命名冲突。例如，C++的标准库函数和类型都在`std`名字空间下，如`std::cout`。使用`using namespace std;`可以避免每次都写`std::`，但也有潜在的命名冲突风险。更安全的做法是在局部范围内使用`using`声明，只引入需要的特定标识符。 7. C++输入/输出：C++用`iostream`库取代了C语言的`stdio.h`库，提供了一套新的输入/输出流机制。`iostream`中的`std::cout`用于输出，`std::cin`用于输入。C++的输入/输出系统基于流的概念，更加灵活且易于扩展。 8. 其他C++特性：除了上述内容，C++还有模板、函数重载、运算符重载等特性，它们让代码能更好地适应不同的需求。同时，异常处理（`try`、`catch`和`throw`）提供了错误处理的机制，使程序在遇到异常时能够优雅地恢复或终止。 9. `new`和`delete`：`new`不仅能分配单个对象的内存，还可以分配数组，如`int *arr = new int[10];`。对应的，使用`delete[] arr;`释放数组内存。注意，数组和非数组形式的`new`与`delete`必须匹配使用。 理解并熟练运用这些知识点，对于深入学习和实践C++编程至关重要。通过动态内存管理和面向对象编程，开发者可以编写出高效、灵活且易于维护的代码。