何时以及为何在堆C ++上声明成员变量

Question

好的，所以我对C ++编程非常陌生，而且我已经四处寻找一个决定性的答案了。什么时候我应该在堆与堆栈上声明成员变量？我发现的大多数答案都涉及其他问题，但我想知道何时最好将堆用于成员变量，以及为什么最好堆叠成员而不是堆叠它们。

Answer 1

首先要掌握两个重要概念：

1. 应该避免考虑“堆”和“堆栈”。这些是编译器/平台的实现细节，而不是语言的实现细节。 ¹ 相反，请考虑对象生存期：对象的生命周期是否与其“父对象”的生命周期相对应“或者它应该比它活得更久？如果您需要后者，那么您需要使用new（直接或间接）动态分配对象。

2. 成员变量始终与其父级具有相同的生命周期。成员变量可以是指针，它指向的对象可能具有独立的生命周期。但是指向的对象不是成员变量。

但是，您的问题没有一般性答案。粗略地说，除非有充分的理由，否则不要动态分配。正如我上面所暗示的，这些原因通常对应于生命周期需要与其“父母”不同的情况。

<小时/> <子> 1。实际上，C ++标准并没有真正谈论“堆”和“堆栈”。在优化或一般考虑性能时，它们很重要，但从程序功能的角度来看，它们大多无关紧要。

Answer 2

成员变量是类本身的成员。他们都不在 堆也不在堆栈上，或者更确切地说，它们是类的所在 本身就是。

添加间接级别并分配a的原因很少 成员分别在堆上：多态（如果成员的类型 并不总是相同的）是迄今为止最常见的。

Answer 3

直接获得一些术语：您称之为heap和stack的内容描述了对象的生命周期。第一个意味着生命周期为dynamic，第二个automatic和第三个（您未提及）为static。

通常，当对象的生命周期超过其创建范围时，您将需要dynamic生命周期。另一种常见情况是，您希望它在不同的父对象之间共享。此外，当您使用面向对象的设计（使用大量多态，不使用值）时，动态生命周期也是必要的。 Qt。

需要动态生命期的成语是pimpl-idiom。

大多数通用编程库更侧重于价值和价值语义，所以你不会使用那么多的动态绑定，自动生命周期变得更加普遍。

还有一些示例需要动态分配，以满足更多特定于实现的原因：

• 动态大小的对象（容器）
• 处理不完整类型（参见pimpl-idiom）
• 类型易于引用

所有这些只是一般指导原则，必须根据具体情况决定。通常，更喜欢自动对象而不是动态对象。

Answer 4

堆栈是指call stack。函数调用，返回地址，参数和局部变量保留在调用堆栈中。无论何时传递参数或创建局部变量，都使用堆栈内存。堆栈只有临时存储空间。一旦当前函数超出范围，您就无法再访问参数的任何变量。

堆是用于动态分配的大型内存池。使用new运算符分配内存时，将从堆中分配此内存。在创建当前函数终止后不想丢失的对象时，您希望分配堆内存（丢失范围）。对象存储在堆中，直到使用delete或free()取消分配空间。

Answer 5

考虑这个例子：

您实现了一个链表，该链表具有类节点的字段成员头。
每个节点都有一个字段成员next。如果Node类型的这个成员而不是Node *，那么每个Node的大小将取决于它在链中的节点数量。

例如，如果列表中有100个节点，那么您的头部成员将是巨大的。因为它将下一个节点保存在其自身内部，所以它需要有足够的大小来容纳它，然后保持下一个节点，依此类推。因此，头部必须有足够的空间容纳99个节点，接下来的98个等等......

你想避免这种情况，所以在这种情况下，指向每个节点中的下一个节点而不是下一个节点本身会更好。