第12章 动态内存
动态内存的对象的生存期与它们在哪里创建是无关的，只有当显式地被释放时，这些对象才会销毁。
为了更安全地使用动态对象，标准库定义了两个智能指针类型来管理动态分配的对象。
当一个对象应该被释放时，指向它的智能指针可以确保自动地释放它。
静态内存用来保存局部static对象、类static数据成员以及定义在任何函数体之外的变量。
栈内存用来保存定义在函数体内的非static对象。
分配在静态或栈内存中的对象由编译器自动创建和销毁。
static对象在使用之前分配，在程序结束时销毁。
12.1 动态内存与智能指针
new在动态内存中为对象分配空间并返回一个指向该对象的指针，我们可以选择对对象进行初始化；
delete接受一个动态对象的指针，销毁该对象，并释放与之关联的内存
为了更容易地使用动态内存，新的标准库提供了两种智能指针类型来管理动态对象。
shared_ptr允许多个指针指向同一个对象
unique_ptr则“独占”所指向的对象
标准库还定义了一个名为weak_ptr的伴随类，它是一种弱引用，指向shared_ptr所管理的对象。
三种类型都定义在memory头文件中
12.1.1 shared_ptr类
make_shared函数
shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(42); //指向一个值为42的int的shared_ptr
shared_ptr<string> p4 = make_shared<string>(10, '9');
shared_ptr<int> p5 = make_shared<int>();
shared_ptr的拷贝和赋值
auto p = make_shared<int>(42);
auto p(q); //p和q指向相同对象，此对象有两个引用者
auto r = make_shared<int>(42);
r = q;
//给r赋值，令它指向另一个地址
//递增q指向的对象的引用计数
//递减r原来指向的对象的引用计数
//r原来指向的对象已没有引用者，会自动释放
12.1.2 直接管理内存
string *ps = new string; //初始化为空string
int *pi = new int; //pi指向一个未初始化的int
int *pi = new(1024);
int *ps = new string(10, '9');
vector<int> *pv = new vector<int>{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
string *ps1 = new string;
string *ps2 = new string();
int *pi1 = new int; //默认初始化 *pi1的值未定义
int *pi2 = new int(); //值初始化为0 *pi2为0
auto p1 = new auto(obj);
auto p2 = new auto{a,b,c}; //错误
const int *pci = new const int(1024);
const string *pcs = new const string;
传递给delete的指针必须指向动态分配的内存，或者是一个空指针
const对象的值不能被改变，但它本身是可以被销毁的
const int *pci = new const int(1024);
delete pci;
int *p(new int(42));
auto q = p; //pq指向相同的内存
delete p; //p和q均变为无效
p = nullptr;
12.1.3 shared_ptr和new结合使用
shared_ptr<double> p1;
shared_ptr<int> p2(new int(42));
我们不能将一个内置指针隐式转换为一个智能指针
shared_ptr<int> p1 = new int(1024); //错误：必须使用直接初始化形式
shared_ptr<int> p2(new int(1024)); //正确：使用了直接初始化
shared_ptr<int> clone(int p){
return new int(p); //错误：隐式转换
}
shared_ptr<int> clone(int p){
return shared_ptr<int>(new int(p)); //正确：显式
}
12.2 动态数组
int *p = new int[42];
初始化动态分配对象的数组
int *pia = new int[10]; //10个未初始化的int
int *pia2 = new int[10](); //10个值初始化为0的int
string *psa = new string[10]; //10个空string
string *psa2 = new string[10](); //10个空string
初始化器初始化：
int *pia3 = new int[10]{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9};
string *psa3 = new string[10]{"a", "an", "the"}; //初始化前几个
释放动态数组
delete [] pa; //pa必须指向一个动态分配的数组或为空
typedef int arrT[42]; //arrT是42个int的数组的类型别名
int *p = new arrT; //分配一个42个int的数组，p指向第一个元素
delete [] p; //方括号是必须的，
空悬指针
在delete之后，指针就变成了空悬指针。即指向一块曾经保存数据对象但现在已经无效的内存的指针。
可以在delete之后将nullptr赋予指针，这样就清楚地指出指针不指向任何对象。
12.2.2 allocator类
allocator分配未构造的内存
当我们用完对象后，必须对每个构造的元素调用destroy来销毁它们。
//分配比vi中元素所占用空间大一倍的动态内存
auto p = alloc.allocate(vi.size() * 2);
//通过拷贝vi中的元素来构造从p开始的元素
auto q = uninitialized_copy(vi.begin(), vi.end(), p);
//将剩余元素初始化为42
uninitialized_fill_n(q. vi.size(), 42);
