246071-Либерти-Освой-самостоятельно-С-за-21-день (852741), страница 44
Текст из файла (страница 44)
Некоторыекомпиляторыобладаютдостаточныминтеллектом,чтобыраспознатьэтуошибку,инепозволятвамзапуститьданнуюпрограммунавыполнение.Другиеже(сразувидно,ктонастоящийдруг)спокойноразрешатвамвыполнитьэтупрограммуснепредсказуемымипоследствиями.По возвращении функции TheFunction() локальный объект Frisky будет разрушен (надеюсь,безболезненно для самого объекта). Ссылка же, возвращаемая этой функцией, останетсяпсевдонимомдлянесуществующегообъекта,аэтоявнаяошибка.ВозвращениессылкинавобластидинамическогообменаМожно было бы попытаться решить проблему, представленную в листинге9.13,сориентировав функцию TheFunction() на размещение объекта Frisky в области динамическогообмена.ВэтомслучаепослевозвратаизфункцииTheFunction()объектFriskyбудетвсеещежив.Новый подход порождает новую проблему: что делать с памятью, выделенной для объектаFrisky,послеокончанияобработкиэтогообъекта?Этапроблемапоказанавлистинге9.14.Листинг9.14.Утечкапамяти1://Листинг9.14.2://Разрешениепроблемыутечкипамяти3:#include<iostream.h>4:5:classSimpleCat6:{7:public:8:SimpleCat(intage,intweight);9:~SimpleCat(){}10:intGetAge(){returnitsAge;}11:intGetWeight(){returnitsWeight;}12:13:private:14:intitsAge;15:intitsWeight;16:};17:18:SimpleCat::SimpleCat(intage,intweight)19:{20:itsAge=age;21:itsWeight=weight;22:}23:24:SimpleCat&TheFunction();25:26:intmain()27:{28:SimpleCat&rCat=TheFunction();29:intage=rCat.GetAge();30:cout<<"rCat"<<age<<"yearsold!\n";31:cout<<"&rCat:"<<&rCat<<endl;32://Какосвободитьэтупамять?33:SimpleCat*pCat=&rCat;34:deletepCat;35://Боже,начтожетеперьссылаетсяrCat??36:return0;37:}38:39:SimpleCat&TheFunction()40:{41:SimpleCat*pFrisky=newSimpleCat(5,9);42:cout<<"pFrisky:"<<pFrisky<<endl;43:return*pFrisky;44:}Результат:pFrisky:0x00431C60rCat5yearsold!&rCat:0x00431C60Предупреждение:Этапрограммакомпилируется,компонуетсяи,кажется,работает.Номиназамедленногодействияужеожидаетсвоегочаса.Анализ:ФункцияTheFunction()былаизмененатакимобразом,чтобыбольшеневозвращатьссыпку на локальную переменную.
В строке 41 вычисляется некоторая область динамическираспределяемой памяти и ее адрес присваивается указателю. Этот адрес выводится на экран,послечегоуказательразыменовываетсяиобъектклассаSimpleCatвозвращаетсяпоссылке.В строке 28 значение возврата функции TheFunction() присваивается ссылке на объектклассаSimpleCat,азатемэтотобъектиспользуетсядляполучениявозрастакота,иполученноезначениевозраставыводитсянаэкранвстроке30.Чтобы доказать, что ссылка, объявленная в функции main(), ссылается на объект,размещенный в области динамической памяти, выделенной для него в теле функцииTheFunction(),кссылкеrCatприменяетсяоператорадреса(&).Вполнеубедителентотфакт,чтоадрес объекта, на который ссылается rCat, совпадает с адресом объекта, расположенного всвободнойобластипамяти.До сих пор все было гладко.
Но как же теперь освободить эту область памяти, котораябольше не нужна? Ведь нельзя же выполнять операции удаления на ссылках. На ум приходитоднорешение:создатьуказательиинициализироватьегоадресом,полученнымизссылкиrCat.Приэтомипамятьбудетосвобождена,иусловиядляутечкипамятибудутликвидированы.Всеже одна маленькая проблема остается: на что теперь ссылается переменная rCat послевыполнения строки 34? Как указывалось выше, ссылка всегда должна оставаться псевдонимомреального объекта; если же она ссылается на нулевой объект (как в данном случае), окорректностипрограммыговоритьнельзя.Примечание:Не будет преувеличением определение программы как некорректной, еслиона содержит ссылку на нулевой объект (несмотря на то что она успешно компилируется),посколькурезультатыеевыполнениянепредсказуемы.Для решения этой проблемы есть три пути. Первый состоит в объявлении объекта классаSimpleCatвстроке28ивозвращенииэтогообъектаизфункцииTheFunctionкакзначения.Второй— в объявлении класса SimpleCat в свободной области (в теле функции TheFunction()), носделать это нужно так, чтобы функция TheFunction() возвращала указатель на данный объект.Затем, когда объект больше не нужен, его можно удалить в вызывающей функции с помощьюоператораdelete.Третьерешение(возможно,самоеправильное)—объявитьобъектввызывающейфункции,азатемпередатьвфункциюTheFunction()ссылкунанего.Агдежеуазатель?При выделении в программе памяти в области динамического обмена возвращаетсяуказатель.
Важно сохранить указатель на эту область памяти, поскольку при его утрате этупамятьнельзяудалить,чтоприводиткееутечке.При передаче данных, хранящихся в этом блоке памяти, между функциями, необходимоследить, кому принадлежит этот указатель. Обычно ответственность за освобождение ячеекпамяти в области динамического обмена ложится на ту функцию, которая их зарезервировала.Ноэтонедогма,алишьрекомендациядляпрограммистов.Весьма небезопасно, если одна функция создает объект с выделением для него некоторойпамяти, а другая занимается освобождением этой памяти. Неопределенность относительновладельцев указателя может привести к одной из двух проблем: можно забыть освободитьпамять или применить оператор delete дважды к одному и тому же указателю.
Любая из этихпроблем может стать причиной больших неприятностей в вашей программе. Именно поэтомуцелесообразно придерживаться принципа, что память освобождает та функция, которая еезарезервировала.Если вы пишете функцию, которая требует выделения памяти в области динамическогообмена, а затем возвращаете этот объект в вызывающую функцию, пересмотрите свойинтерфейс.
Пусть лучше вызывающая функция выделяет память, а затем передает в другуюфункцию этот объект как ссылку. Затем, после возвращения объекта из функции, его можнобудетудалитьввызывающейфункции,гдеонибылсоздан.Рекомендуется:Передавайтепараметрыфункциикакзначениятолькотогда,когдавэтоместь необходимость. Возвращайте результат работы функции как значение только тогда,когдавэтоместьнеобходимость.Не рекомендуется:Не используйте ссылки на объекты, которые могут выйти впрограммезапределыобластивидимости.Несоздавайтессылкинанулевыеобъекты.РезюмеСегодня вы узнали, что представляют собой ссылки и чем они отличаются от указателей.Важноуяснитьдлясебя,чтоссылкивсегдаинициализируютсуществующиеобъектыиихнельзяпереназначить до окончания программы.
Ссылка выступает псевдонимом объекта, и любоедействие, выполненное над ссылкой, выполняется над ее адресатом. Доказательством этогоможет служить тот факт, что при взятии адреса ссылки возвращается адрес связанного с нейобъекта.Вы убедились, что передача объектов в функции как ссылок может быть болееэффективной, чем передача их как значений.
Передача объектов как ссылок позволяетвызываемойфункцииизменятьзначенияпеременныхвызывающейфункции.Вы также узнали, что аргументы, передаваемые функции, и значения, возвращаемые изфункций, могут передаваться как ссылки и этот процесс можно реализовать как с помощьюуказателей,такиспомощьюссылок.Теперь вы научились для безопасной передачи значений между функциями использоватьконстантные указатели на константные объекты или константные ссылки, благодаря чемудостигаетсякакэффективность,такибезопасностьработыпрограммы.ВопросыиответыЗачемиспользоватьссыпки,еслиуказателимогутделатьтужеработу?Ссылкилегчеиспользовать,ионипрощедляпонимания.Косвенностьобращенийприэтомскрывается,иотсутствуетнеобходимостьвмногократномразыменованиипеременных.Зачемнужныуказатели,еслисоссыпкамилегчеработать?Ссылки не могут быть нулевыми, и их нельзя переназначать.
Указатели предлагаютбольшуюгибкость,ноихсложнееиспользовать.Зачемвообщерезультатфункциивозвращатькакзначение?Если возвращается объект, который является локальным в данной функции, необходимоорганизоватьвозвратегоименнокакзначения,впротивномслучаевозможнопоявлениессылкинанесуществующийобъект.Еслисуществуетопасностьотвозвращенияобъектакакссылки,почемубытогданесделатьобязательнымвозвратпозначению?Привозвращенииобъектакакссылкидостигаетсягораздобольшаяэффективность,котораязаключаетсявэкономиипамятииувеличениискоростиработыпрограммы.КоллоквиумВэтомразделепредлагаютсявопросыдлясамоконтроляиукрепленияполученныхзнаний,атакжерядупражнений,которыепомогутзакрепитьвашипрактическиенавыки.Попытайтесьсамостоятельно ответить на вопросы теста и выполнить задания, а потом сверьте полученныерезультатысответамивприложенииГ.Неприступайтекизучениюматериаласледующейглавы,еслидлявасосталисьнеяснымихотябынекоторыеизпредложенныхнижевопросов.Контрольныевопросы1.Вчемразницамеждуссылкойиуказателем?2.Когданужноиспользоватьименноуказатель,анессылку?3.Чтовозвращаетоператорnew,еслидлясозданияновогообъектанедостаточнопамяги?4.Чтопредставляетсобойконстантнаяссылка?5.Вчемразницамеждупередачейобъектакакссылкиипередачейссылкивфункцию?Упражнения1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
