Каждая переменная в программе имеет адрес – номер ячейки памяти, в которой она расположена. Адрес является неотъемлемой характеристикой переменной. Можно объявить другую переменную, которая будет хранить этот адрес, и которая называется указателем. Указатели применяются при передаче в функцию параметров, которые мы хотим изменить, при работе с массивами, при работе с динамической памятью и в ряде других случаев.
Объявление указателя имеет следующий синтаксис:
<тип> *<идентификатор> [ = <инициализатор>];
Ссылка является альтернативным именем объекта. Ссылка – это объект, который синтаксически выглядит как переменная, а по семантике является адресом. Объявление ссылки, кроме случаев, когда ссылка является параметром функции, возвращаемым функцией значением или членом класса, должно содержать инициализатор. Далее все операции производятся не над самой ссылкой, а над тем объектом, на который она указывает.
int a = 10;
int &r = a;
Существуют три вида памяти: статическая, стековая и динамическая. Статическая память выделяется еще до начала работы программы, на стадии компиляции и сборки. Статические переменные имеют фиксированный адрес, известный до запуска программы и не изменяющийся в процессе ее работы. Статические переменные создаются и инициализируются до входа в функцию main, с которой начинается выполнение программы. Локальные, или стековые, переменные - это переменные, описанные внутри функции. Память для таких переменных выделяется в аппаратном стеке. Память выделяется в момент входа в функцию или блок и освобождается в момент выхода из функции или блока. При этом захват и освобождение памяти происходят практически мгновенно, т.к. компьютер только изменяет регистр, содержащий адрес вершины стека. Динамическая, или куча (heap ). Программа может захватывать участки динамической памяти нужного размера. После использования ранее захваченный участок динамической памяти следует освободить.
Уте́чка па́мяти (memory leak) — процесс неконтролируемого уменьшения объёма свободной оперативной или виртуальной памяти компьютера, связанный с ошибками в работающих программах, вовремя не освобождающих ненужные уже участки памяти, или с ошибками системных служб контроля памяти.
Массив — это структура данных, представленная в виде группы ячеек одного типа, объединенных под одним единым именем. Массивы используются для обработки большого количества однотипных данных. Имя массива является указателем. Отдельная ячейка данных массива называется элементом массива. Элементами массива могут быть данные любого типа. Массивы могут иметь как одно, так и более одного измерений. В зависимости от количества измерений массивы делятся на одномерные массивы, двумерные массивы, трёхмерные массивы и так далее до n-мерного массива.
