与本地C++自己维护堆不同，C++/CLI中动态分配的内存是由CLR来维护的。当不需要堆时，CLR自动将其删除回收，同时CLR还能自动地压缩内存堆以避免产生不必要的内存碎片。这种机制能够避免内存泄露和内存碎片，被称为垃圾回收，而由CLR管理的这种堆被称为CLR堆。它由操作符gcnew创建。

由于垃圾回收机制会改变堆中对象的地址，因此不能在CLR堆中使用普通C++指针，因为如果指针指向的对象地址发生了变化，则指针将不再有效。为了能够安全地访问堆对象，CLR提供了跟踪句柄（类似于C++指针）和跟踪引用（类似于C++）引用。

一、跟踪句柄

跟踪句柄类似于本地C++指针，但能够被CLR垃圾回收器自动更新以反映被跟踪对象的新地址。同时不允许对跟踪句柄进行地址的算术运算，也不能够进行强制类型转换。

凡是在CLR堆上创建的对象必须被跟踪句柄引用，这些对象包括：(1)用gcnew操作符显示创建在堆上的对象；(2)所有的引用数据类型（数值类型默认分配在堆栈上）。注意：所有分配在堆上的对象都不能在全局范围内被创建。

关于跟踪句柄的相关使用方法参见《C++/CLI学习入门(三):数组》

二、跟踪引用

跟踪引用类似于本地C++引用，表示某对象的别名。可以给堆栈上的值对象、CLR堆上的跟踪句柄创建跟踪引用。跟踪引用本身总是在堆栈上创建的。如果垃圾回收移动了被引用的对象，则跟踪引用将被自动更新。

跟踪引用用%来定义，下面的例子创建了一个对堆栈上值对象的跟踪引用：

int value = 10;
int% trackValue = value;

stackValue为value变量的引用，可以用stackValue来访问value：

trackValue *= 5;
Console::WriteLine(value); // Result is 50

三、内部指针

C++/CLI还提供一种用关键字interior_ptr定义的内部指针，它允许进行地址的算术操作。必要时，该指针内存储的地址会由CLR垃圾回收自动更新。注意，内部指针总是函数的局部自动变量。

下面的代码定义了一个内部指针，它含有某数组中第一个元素的地址：

array<double>^ data = {1.5, 3.5, 6.7, 4.2, 2.1};
interior_ptr<double> pstart = %data[0];

必须给interio_ptr指定内部指针指向的对象类型。此外还应该给指针进行初始化，如果不提供初始值，系统将其默认初始化为nullptr。

内部指针在指定类型时应注意：可以包含堆栈上值类型对象的地址，也可以包含指向CLR堆上某对象句柄的地址，还可以是本地类对象或本地指针，但不能是CLR堆上整个对象的地址。也就是说，可以使用内部指针存储作为CLR堆上对象组成部分的数值类对象（如CLR数组元素）的地址，也可以存储System::String对象跟踪句柄的地址，但不能存储String对象本身的地址。

interior_ptr<String^> pstr1; // OK -- pointer to a handle
interior_ptr<String>  pstr2; // ERROR -- pointer to a String object

与本地C++指针一样，内部指针可以进行算术计算。可以通过递增或递减来改变其包含的地址，从而引用后面或前面的数据项；还可在内部指针上加上或减去某个整数；可以比较内部指针。下面的例子展示了内部指针的用法：

// Ex4_19.cpp : main project file.
#include "stdafx.h"
using namespace System;

int main(array<System::String ^> ^args)
{
 array<double>^ data = {1.5, 3.5, 6.7, 4.2, 2.1};
 interior_ptr<double> pstart = &data[0];
 interior_ptr<double> pend = &data[data->Length - 1];
 double sum = 0;

 while(pstart<=pend)
  sum += *pstart++;

 Console::WriteLine(L"Total of data array elements = {0}\n", sum);

 array<String^>^ strings = { L"Land ahoy!",
  L"Splice the mainbrace!",
  L"Shiver me timbers!",
  L"Never throw into the wind!"
 };

 for(interior_ptr<String^> pstrings = &strings[0]; pstrings-&strings[0] < strings->Length; ++pstrings)
  Console::WriteLine(*pstrings);

    return 0;
}

输出为

Total of data array elements = 18

Land ahoy!
Splice the mainbrace!
Shiver me timbers!
Never throw into the wind!