126 10
{
// Исследуем библиотечную функцию синус
cout << "\nmax sin(x) при 0 < x < Pi = " << maxfun(sin, 0, M_PI, 50); // Исследуем функцию erf
cout << "\nmax erf (x) при -2 < x < 2 = " << maxfun(erf, -2, 2, 50); getch();
}
double erf (double x) // Определение функции для исследования
{
return exp(-x * x) / sqrt(2 * M_PI);
}
Внутри maxfun для обращения к функции, максимум которой надо найти, используется просто имя функции f, так как имя функции трактуется как адрес функции и выражения *f и f имеют одинаковое значение адреса функции. Везде, где требуется адрес функции, можно писать просто ее имя и не использовать оператор & перед ним.
Для исследования выбраны библиотечная функция синус и функция erf ( x) = 
21π e− x2 .
Данная программа выводит:
max sin(x) при 0 < x < Pi = 0.999486 max erf(x) при -2 < x < 2 = 0.398278
10.7. Ссылки
Ссылка (reference) является альтернативным именем объекта. Пусть X некоторый тип, тогда ссылка на объект типа X объявляется с использованием X&. Например,
void f() |
|
{ |
|
int i =1; |
|
int& r = i; |
// r и i ссылаются на одно и то же целое |
int x = r; |
// x = 1 |
r = 2; |
// i = 2 |
} |
|
Ссылку всегда надо инициализировать, чтобы она ссылалась на какой-нибудь объект, например,
int i = 1; |
|
|
int& r1 = i; |
// Правильно, r1 |
инициализирована |
int& r2; |
// Ошибка, отсутствует инициализация |
|
extern int& r3; |
// Правильно, r3 |
инициализируется в другом месте |
Указатели и ссылки 127
Ссылку можно передавать в функцию в качестве аргумента и возвращать из функции в качестве результата, при этом аргумент, передаваемый в функцию по ссылке, можно изменить внутри функции.
Программа 28. Использование ссылок
В состав программы входит функция swap, меняющая значения своих аргументов, передаваемых в нее по ссылке, и функция max, возвращающая ссылку на максимальный из двух своих аргументов.
// Файл Referenc.cpp
void swap(int& a, int& b) // Обмен значений a и b
{
int tmp = a; a = b;
b = tmp;
}
int& max(int& a, int& b) // Возвращает ссылку на максимальное из a и b
{
return a > b ? a: b;
}
#include <iostream.h> #include <conio.h>
int main()
{
int x, y;
cout << "Введите два числа: "; cin >> x >> y;
cout << "x = " << x << ", y = " << y << endl; swap(x, y);
cout << "После обмена: \n";
cout << "x = " << x << ", y = " << y << endl; max(x, y) = 0;
cout << "Максимальное обнулили: \n";
cout << "x = " << x << ", y = " << y << endl; getch();
return 0;
}
Пример работы программы:
Введите два числа: 2 3 x = 2, y = 3
После обмена: x = 3, y = 2
128 10
Максимальное обнулили: x = 0, y = 2
При вызове функции swap ее параметры a и b инициализируются именами x и y, поэтому a и b становятся другими именами для переменных x и y, что и позволяет изменить x и y внутри функции.
Благодаря тому, что max возвращает ссылку на свой максимальный аргумент, max может стоять в левой части оператора присваивания и максимальному аргументу присваивается новое значение.
Во многих случаях использование ссылок позволяет обойтись без указателей.
10.8. Операторы new и delete
Оператор new выделяет память под объект во время выполнения программы. Например, пусть в программе определен указатель:
double *pd; |
// Указатель на double |
Значение указателя pd после его создания не определено и его использование будет ошибкой. Инструкция:
pd = new double;
выделяет память под double, адрес которой присваивается pd. Теперь выделенную память можно использовать, например:
*pd = sqrt(3); |
// Размещение в памяти значения |
cout << *pd; |
// Печать значения |
После оператора new указывается тип создаваемого объекта. Оператор delete освобождает память, выделенную ранее оператором
new, например, delete pd;
Теперь указатель pd можно использовать для других целей.
Память, освобожденная оператором delete, может быть повторно использована под объекты, создаваемые оператором new.
Динамические массивы можно создавать оператором new[]. Например, массив из 80 символов можно создать инструкцией:
char *s = new char[80];
Для удаления динамических массивов служит оператор delete[], например,
delete[] s; // Удаление массива s
Указатели и ссылки 129
При освобождении памяти, выделенной оператором new, операторы delete и delete[] должны иметь возможность определять размер удаляемого объекта. Это обеспечивается тем, что под динамический объект памяти выделяется больше, чем под статический, обычно на одно слово, в котором хранится размер объекта.
Программа 29. Выделение и освобождение памяти
В данной программе демонстрируется выделение и освобождение памяти. Для наблюдения за адресами использован оператор вывода <<, который по умолчанию выводит адреса как целые десятичные числа.
// Файл AllocMem.cpp |
|
#include <iostream.h> |
|
#include <math.h> |
|
int main() |
|
{ |
|
double *pd; |
// Указатель |
// Вывод адреса, хранящегося в pd |
|
cout << hex << "\n Address(pd) = " << pd;
pd = new double; |
// Выделение памяти |
*pd = sqrt(3); |
// Занесение в память значения |
// Вывод адреса и значения |
|
cout << "\n Address(pd) = " << pd << ", Value(*pd) = " << *pd;
char *s; |
// Символьный указатель |
cout << "\n Address(s) = " << (int*)s; |
|
delete pd; |
// Освобождение памяти |
s = new char[80]; |
// Создание динамического массива |
cout << "\n Address(s) = " << (int*)s << ", Value(s) = " << s; |
|
cout << "\n Input a string \n"; |
// Введите строку |
cin.getline(s, 80); |
// Использование памяти |
cout << "Address(s) = " << (int*)s << ", Value(s) = " << s; cin.get();
return 0;
}
Программа выводит следующее:
Address(pd) = 1
Address(pd) = 8f5fc0, Value(*pd) = 1.73205 Address(s) = 100
Address(s) = 8f5fc0, Value(s) = ∟vg2∟vg2 Input a string
qwerty
Address(s) = 8f5fc0, Value(s) = qwerty