---
title: Память и указатели
seo:
title: Память и указатели — C++ Developer
description: Тема «Память и указатели» для собеседования C++ Developer. В чем разница между указателем и ссылкой? Для чего нужен указатель на функцию? Как его объявить?
---
[Все темы C++ Developer](/c-developer)
## В чем разница между указателем и ссылкой? [#q-14bee738d69b81c1bc98db4a99b620c7]
Основные различия между указателем и ссылкой в C++:
{/* prettier-ignore */}
1. Синтаксис и использование:
- Указатель: Переменная, которая хранит адрес другой переменной.
```cpp
int a = 10;
int* ptr = &a;
```
- Ссылка: Альтернативное имя для уже существующей переменной.
```cpp
int a = 10;
int& ref = a;
```
1. Инициализация:
- Указатель: Может быть инициализирован позже или изменён для указания на другой адрес.
```cpp
int b = 20;
ptr = &b; // Теперь ptr указывает на b
```
- Ссылка: Должна быть инициализирована сразу при создании и не может быть изменена для ссылок на другой объект.
```cpp
int c = 20;
ref = c; // Изменяет значение a на 20, но ref по-прежнему ссылается на a
```
1. Нулевое значение:
- Указатель: Может быть нулевым (nullptr), что означает, что он не указывает ни на какой объект.
```cpp
int* ptr = nullptr;
```
- Ссылку нужно связать с подходящим объектом или функцией. Сам язык не отслеживает время жизни цели: после её уничтожения ссылка может стать висячей.
1. Операции разыменования:
- Указатель: Требует операцию разыменования (*) для доступа к значению, на которое указывает.
```cpp
int value = *ptr;
```
- Ссылка: Не требует специальной операции для доступа к значению.
```cpp
int value = ref;
```
Указатель можно переназначить и проверить на nullptr. Ссылка удобна как обязательный параметр и не переназначается, но не гарантирует время жизни объекта. В обоих случаях нужно избегать висячих обращений.
:::note[Ссылки для изучения]
1. [Ссылки. Указатели. Константность](https://education.yandex.ru/handbook/cpp/article/references-pointers-const)
:::
---
## Для чего нужен указатель на функцию? Как его объявить? [#q-14bee738d69b81e6bbe3f7c6f01b4e1e]
Указатель на функцию используется для хранения адреса функции и позволяет вызывать функции через этот указатель. Это полезно для реализации обратных вызовов (callbacks), таблиц виртуальных функций и гибких механизмов обработки событий.
#### Объявление указателя на функцию:
{/* prettier-ignore */}
1. Объявление:
- Для функции с прототипом void foo(int):
```cpp
void (*funcPtr)(int);
```
1. Инициализация:
- Присвоение адреса функции указателю:
```cpp
funcPtr = foo;
```
1. Использование:
- Вызов функции через указатель:
```cpp
funcPtr(5); // Вызывает foo(5)
```
Пример:
```cpp
#include // Обычная функция
void foo(int x) {
std::cout << "Value: " << x << std::endl;
}
int main() {
// Объявление указателя на функцию
void (*funcPtr)(int);
// Инициализация указателя адресом функции foo
funcPtr = foo;
// Вызов функции через указатель
funcPtr(5);
return 0;
}
```
:::note[Ссылки для изучения]
1. [Ссылки. Указатели. Константность](https://education.yandex.ru/handbook/cpp/article/references-pointers-const)
:::
---
## Что будет, если забыть вызвать delete? Когда освободится та память? [#q-14bee738d69b81058d8bca82b37832a2]
Если забыть вызвать delete для динамически выделенной памяти, произойдёт утечка памяти (memory leak). В таком случае:
- Память, выделенная с помощью new, не будет освобождена.
- Память будет занята до завершения программы.
- Постепенно такие утечки могут привести к исчерпанию доступной памяти, что может вызвать замедление или крах программы.
Память, не освобождённая через delete, будет освобождена операционной системой при завершении программы, но в процессе выполнения программы эта память останется недоступной для повторного использования.
:::note[Ссылки для изучения]
1. [Утечки памяти в C++](https://skillbox.ru/media/code/utechki_pamyati_v_c_chto_eto_takoe_i_chem_oni_opasny/)
:::
---
## Что такое умный указатель? Какие умные указатели есть в стандартной библиотеке? [#q-14bee738d69b813880eee005470557e1]
Умный указатель хранит указатель и реализует правила владения. unique_ptr освобождает ресурс при уничтожении или reset, shared_ptr при исчезновении последнего владельца. weak_ptr не владеет объектом и сам его не освобождает.
1. std::unique_ptr: Эксклюзивное владение ресурсом.
Не может быть скопирован, только перемещён.
1. std::shared_ptr: Совместное владение ресурсом.
Поддерживает подсчёт ссылок, освобождает память, когда последний
shared_ptr выходит из области видимости.
1. std::weak_ptr: Неблокирующая ссылка на ресурс,
управляемый std::shared_ptr. Не увеличивает подсчёт
ссылок.
Пример:
```cpp
#include
std::unique_ptr ptr1(new int(10));
std::shared_ptr ptr2 = std::make_shared(20);
std::weak_ptr ptr3 = ptr2;
```
:::note[Ссылки для изучения]
1. [Ссылки. Указатели. Константность](https://education.yandex.ru/handbook/cpp/article/references-pointers-const)
:::
---
## Как работает const для переменных, ссылок и указателей и от чего зависит размер указателя? [#q-14bee738d69b8165be4efb4c60b3dc73]
Константность переменной, ссылки, указателя:
- Константная переменная: Значение не может быть изменено
после инициализации.
```cpp
const int a = 10;
```
- Константная ссылка: Ссылка на константу, через которую
нельзя изменить значение.
```cpp
const int& ref = a;
```
- Константный указатель: Указатель, адрес которого нельзя
изменить после инициализации.
```cpp
int value = 10;
int* const ptr = &value;
```
- Указатель на константу: Указатель на значение, которое
нельзя изменить через этот указатель.
```cpp
const int* ptr = &a;
```
Константный указатель и указатель на константу:
- Константный указатель (
int* const
): Указатель не может указывать на другой адрес, но
данные по этому адресу могут изменяться.
```cpp
int value = 10;
int* const ptr = &value;
```
- Указатель на константу (
const int*
): Указатель может менять адрес, но данные по адресу
менять нельзя.
```cpp
const int* ptr = &a;
```
Размер указателя:
- Размер указателя определяется типом указателя и реализацией; проверяйте sizeof. Следующие размеры типичны для распространённых ABI, но не гарантированы стандартом для всех платформ и указателей на члены.
- 32-битная система: Указатель занимает 4 байта.
- 64-битная система: Указатель занимает 8 байт.
:::note[Ссылки для изучения]
1. [Ссылки. Указатели. Константность](https://education.yandex.ru/handbook/cpp/article/references-pointers-const)
:::
---
## Что случится, если вернуть ссылку на временный объект? [#q-14bee738d69b819a87f6ed9bbd2ac281]
Если вернуть ссылку на временный объект, то после завершения функции объект будет уничтожен, и ссылка станет "висячей" (dangling reference). Использование такой ссылки приведёт к неопределённому поведению, что может вызвать ошибки или сбои программы.
:::note[Ссылки для изучения]
1. [Ссылки. Указатели. Константность](https://education.yandex.ru/handbook/cpp/article/references-pointers-const)
:::