我可以使用类的对象而不是指向对象的指针来实现链表吗？

Question

在 C++ 中假设我有

class Sample{
 public:
 void someFunction();
};

在main()中做有什么区别

Sample obj;
obj.someFunction();

AND

Sample *obj = new Sample();
obj->someFunction();
delete obj;

我可以只使用 obj 而不是 *obj 在 C++ 中实现链表和树数据结构吗？这是唯一的疑问。

Answer 1

我将这个问题作为- 指针在链表中的作用是什么？

链接节点是链表中指针的基本作用，但其核心是链表的动态特性。

要获得答案，您首先需要了解内存管理的概念。主要有 2 段内存分配给正在运行的程序，即 Stack 和 Heap。栈之所以称为静态内存，是因为它的大小是固定的，不会按照程序的要求增长。堆被称为动态内存，因为它可以根据需要增长和缩小。

这就是我们分别在栈和堆中分配内存的方式-

Sample obj;  //this takes up space from stack i.e. `obj` resides in stack
Sample *obj = new Sample(); //a new chunk of memory is allocated from heap

而指针是访问在堆部分分配的内存的方式。现在问题变成了 - 为什么要使用动态内存（或堆）？

树或链表是一种动态数据结构，这意味着我们无法事先知道树或链表的大小，因为它们会在程序运行过程中增长和缩小。因此，如果我们继续使用堆栈中的内存，那么在某些时候我们可能会耗尽堆栈内存，这将导致 Stack overflow。

如果您想了解有关指针和动态内存的更多信息，请访问link。

Answer 2

在实现链表时，您总是需要一个指针（或引用）。这是为了链接到列表中的下一个值所必需的。例如，对于您的代码，您将需要

class Sample{
public:
 Sample *next;
 void someFunction();
};

你不能构建这样的东西：

class Sample{
    public:
     Sample next;
     void someFunction();
    };

因为将有无限的样本相互装箱。编译器无法知道列表应该有多长（如果您在编译时知道大小，则可以为此使用一些模板参数）

next 将指向列表中的下一个值。因此，在您的主要内容中，您将拥有：

int main() {
 // allocate 2 Sample objects 
 Sample *s1 = new Sample();
 Sample *s2 = new Sample():

 // link them together
 s1->next = s2;
 delete s1;
 delete s2;
}

当然，您可以将它们放在 main 的本地，例如：

int main() {
 // 2 Sample objects on  the stack 
 Sample s1;
 Sample s2:

 // link them together
 s1.next = &s2;
}

这里最大的区别是 s1 和 s2 是 main 函数的局部变量。只要我们谈论 main 就可以了，但你不能这样做：

Sample f() {
 Sample s1, s2;
 s1.next = &s2;
 return s1;
}

因为 s2 在 f 结束后不存在，所以 s1.next 将是一个无效的指针。