想成为一名优秀的C++程序员,指针是你绕不过的坎儿。 在C++编程中使用指针有速度快,节约内存等优点。通过它,你可以简化一些 C++ 编程任务的执行。还有一些任务,如动态内存分配,没有指针是无法执行的。 但指针是一把双刃剑,使用时会存在以下问题:
- 忘记释放或发生异常引起内存泄露
- 重复释放同一块内存
- 出现野指针
为了给我们提供更好的内存管理,c++11新增了智能指针
什么是智能指针?
智能指针主要用于管理在堆上分配的内存,它将普通的指针封装为一个栈对象。当栈对象的生存周期结束后,会在析构函数中释放掉申请的内存。智能指针在 C++11 标准中被引入真正标准库,但目前很多 C++开发者仍习惯用原生指针,视智能指针为洪水猛兽。但很多实际场景下,智能指针却是解决问题的神器,尤其是一些涉及多线程的场景下。
为什么要使用智能指针?
防止内存泄漏。C++在堆上申请内存后,需要手动对内存进行释放。代码的初创者可能会注意内存的释放,但随着代码协作者加入,或者随着代码日趋复杂,很难保证内存都被正确释放。
C++11中3个智能指针类型
std::unique_ptr :独占资源所有权的指针。 std::shared_ptr :共享资源所有权的指针。 std::weak_ptr :共享资源的观察者,需要和 std::shared_ptr 一起使用,不影响资源的生命周期。
智能指针的基本用法(以下介绍unique_ptr和shared_ptr两种)
- unique_ptr
示例:
unique_ptr的核心特点就如它的名字一样,它拥有对持有对象的唯一所有权。即两个unique_ptr不能同时指向同一个对象。 那具体这个唯一所有权如何体现呢? 1、unique_ptr不能被复制到另外一个unique_ptr 2、unique_ptr所持有的对象只能通过转移语义将所有权转移到另外一个unique_ptr 智能指针有一个通用的规则,就是->表示用于调用指针原有的方法,而.则表示调用智能指针本身的方法。
- shared_ptr
与unique_ptr的唯一所有权所不同的是,shared_ptr强调的是共享所有权。也就是说多个shared_ptr可以拥有同一个原生指针的所有权。 示例:
shared_pt是通过引用计数的方式管理指针,当引用计数为 0 时会销毁拥有的原生对象。
shared_ptr本身拥有的方法主要包括: 1、get() 获取其保存的原生指针,尽量不要使用 2、bool() 判断是否拥有指针 3、reset() 释放并销毁原生指针。如果参数为一个新指针,将管理这个新指针 4、unique() 如果引用计数为 1,则返回 true,否则返回 false 5、use_count() 返回引用计数的大小
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