【C++系列】指針對象和對象指針的區別

在 ListNode dummy(0);ListNode* cur = &dummy; 中，& 是取地址運算符，用來獲取變數 dummy 的地址。具體如下：

• ListNode dummy(0);：創建了一個類型為 ListNode 的對象 dummy，其值初始化為 0。
• &dummy：取 dummy 對象的地址。& 運算符用於獲取變數的記憶體地址。
• ListNode* cur = &dummy;：聲明瞭一個指向 ListNode 類型的指針 cur，並將其初始化為指向 dummy 的地址。

在 ListNode* dummy = new ListNode(0); ListNode* cur = dummy; 中，dummy 是鏈表指針。具體如下：

• ListNode* dummy = new ListNode(0);：創建了一個類型為 ListNode* 的鏈表指針dummy，其值初始化為 ListNode(0)。
• new ListNode(0)：實例化一個ListNode(0) 對象。
• ListNode* cur = dummy;：聲明瞭一個 ListNode 類型的指針 cur，並將其初始化為 dummy 指針。

為什麼使用 &dummy？

使用 &dummy 主要是為了簡化鏈表的操作。具體來說：

1. 簡化鏈表操作：

   • dummy 是一個虛擬頭節點，它的存在使得我們不必處理鏈表頭部的特殊情況（比如在空鏈表上插入第一個節點，或者在鏈表頭部插入新節點）。
   • 通過使用 dummy，所有插入操作都可以統一處理，不需要額外的條件判斷。

2. 指針操作：

   • cur 是一個指針，用於遍歷和構建新鏈表。
   • 將 cur 初始化為 dummy 的地址，這樣在向鏈表中添加第一個節點時，dummy.next 可以直接指向新節點，並且後續操作都可以通過更新 cur 來進行。

區別

1. 記憶體分配方式：

   • ListNode dummy(0); 是在棧上分配的記憶體。棧上的記憶體會在超出作用域時自動釋放。
   • ListNode* dummy = new ListNode(0); 是在堆上分配的記憶體。堆上的記憶體不會自動釋放，需要手動調用 delete 來釋放，防止記憶體泄漏。

2. 指針的使用：

   • ListNode dummy(0); ListNode* cur = &dummy; 這裡 dummy 是一個對象，cur 是指向 dummy 的指針。
   • ListNode* dummy = new ListNode(0); ListNode* cur = dummy; 這裡 dummy 本身就是一個指針，指向堆上的 ListNode 對象，cur 也指向同一個對象。

優缺點

在棧上分配記憶體

優點：

• 自動管理記憶體：函數退出時，棧上的記憶體會自動釋放，無需手動管理。
• 更快的記憶體分配和釋放：棧上的記憶體操作通常比堆上的快。

缺點：

• 生命周期受限：棧上的對象在函數返回後就被釋放，不適合需要在函數外部長期使用的對象。

在堆上分配記憶體

優點：

• 生命周期靈活：可以手動控制對象的生命周期，適合需要在函數外部長期使用的對象。

缺點：

• 手動管理記憶體：需要手動釋放記憶體，否則會導致記憶體泄漏。
• 相對較慢的記憶體分配和釋放：堆上的記憶體操作通常比棧上的慢。

在 C++ 中，. 和 -> 操作符用於訪問對象的成員：

• . 操作符用於直接訪問對象的成員。
• -> 操作符用於通過指針訪問對象的成員。

區別

• dummy.next：dummy 是一個對象，通過 . 操作符直接訪問 dummy 的成員 next。
• dummy->next：dummy 是一個指向對象的指針，通過 -> 操作符訪問指針指向的對象的成員 next。

具體示例

棧上分配對象

ListNode dummy(0);       // dummy 是一個對象
ListNode* cur = &dummy;  // cur 是指向 dummy 的指針
cur->next = new ListNode(1);  // 通過 cur 指針訪問 next 成員
ListNode* head = dummy.next;  // 直接通過對象 dummy 訪問 next 成員

在這個例子中：

• dummy 是一個 ListNode 對象，可以直接使用 dummy.next 訪問其成員。
• cur 是一個指向 dummy 的指針，使用 cur->next 訪問 dummy 的成員。

堆上分配對象

ListNode* dummy = new ListNode(0);  // dummy 是一個指向 ListNode 對象的指針
ListNode* cur = dummy;  // cur 和 dummy 都是指向同一對象的指針
cur->next = new ListNode(1);  // 通過 cur 指針訪問 next 成員
ListNode* head = dummy->next;  // 通過 dummy 指針訪問 next 成員

在這個例子中：

• dummy 是一個指向 ListNode 對象的指針，需要使用 dummy->next 訪問其成員。
• cur 同樣是一個指向 ListNode 對象的指針，使用 cur->next 訪問其成員。

總結

在使用棧上分配的對象時，使用 . 操作符訪問成員，因為我們直接處理的是對象本身。而在使用堆上分配的對象時，使用 -> 操作符訪問成員，因為我們處理的是指向對象的指針。