C++的智能指针是一种特殊的指针类型,它能够自动管理内存资源,避免常见的内存泄漏和多次释放等问题。C++11引入了三种主要的智能指针:unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr。
跟踪引用计数,当最后一个 std::shared_ptr 对象离开作用域时,它会自动释放内存。
C++在堆上申请内存后,需要手动对内存进行释放。随着代码日趋复杂和协作者的增多,很难保证内存都被正确释放,因此很容易导致内存泄漏。
智能指针除了像指针一样可以存储变量的地址,还提供了其他功能,比如可以管理动态内存分配,对引用进行计数等。
⾯试官你好,⾸先,说⼀下为什么要使⽤智能指针:智能指针其作⽤是管理⼀个指针,避免咋们程序员申请的空间 在函数结束时忘记释放,造成内存泄漏这种情况滴发⽣。 然后使⽤智能指针可以很⼤程度上的避免这个问题,因为智能指针就是⼀个类,当超出了类的作⽤域是,类会⾃动 调⽤析构函数,析构函数会⾃动释放资源。所以智能指针的作⽤原理就是在函数结束时⾃动释放内存空间,不需要 ⼿动释放内存空间。
C++里面的四个智能指针: auto_ptr, unique_ptr,shared_ptr, weak_ptr 其中后三个是C++11支持,并且第一个已经被C++11弃用。
这个类可以完成智能指针的最基本的功能:对超出作用域的对象进行释放。但它缺了点东 西:
在上一讲《01 C++如何进行内存资源管理》中,提到了对于堆上的内存资源,需要我们手动分配和释放。管理这些资源是个技术活,一不小心,就会导致内存泄漏。
C++ 中使用 std::shared_ptr 智能指针不当有可能会造成循环引用,因为 std::shared_ptr 内部是基于引用计数来实现的, 当引用计数为 0 时,就会释放内部持有的裸指针。但是当 a 持有 b, b 也持有 a 时,相当于 a 和 b 的引用计数都至少为 1,因此得不到释放,RAII 此时也无能为力。这时就需要使用 weak_ptr 来打破循环引用。
//智能指针式对裸指针进行包装,避免很对再使用裸指针时会遇到陷阱,为管理动态分配对象的生命周期设计
一般情况下有三种内存,静态内存用于保存局部static对象、类static数据成员以及函数外被定义的变量,这种对象或者变量在使用之前被分配,程序结束时销毁;栈内存用于保存在函数内的非static对象,栈对象只在程序块运行时存在,程序流离开时销毁;以及自由空间,也叫堆,用来保存动态分配的对象,即运行时才被分配的对象,必须显示销毁。
分配在静态内存或者栈内存的对象由编译器自动创建和销毁。对于栈对象仅在其定义的程序块运行时才存在,static对象在使用之前分配,在程序结束时销毁。
参考资料:《C++ Primer中文版 第五版》 我们知道除了静态内存和栈内存外,每个程序还有一个内存池,这部分内存被称为自由空间或者堆。程序用堆来存储动态分配的对象即那些在程序运行时分配的对象,当动态对象不再使用时,我们的代码必须显式的销毁它们。
为了更容易(同时也更安全的)地使用动态内存,新的标准库提供了两种智能指针,来管理动态对象。智能指针的行为类似于常规指针,重要的区别是它负责自动释放所指向的对象。
几个共享指针可以指向同一个对象; 每当shared_ptr的最后一个所有者被销毁时,关联对象或关联资源就会被删除
学c++的人都知道,在c++里面有一个痛点,就是动态内存的管理,就我所经历的一些问题来看,很多莫名其妙的问题,最后都发现是内存管理不当引起的。
我们知道shared_ptr是采用引用计数的智能指针,多个shared_ptr实例可以指向同一个动态对象,并维护了一个共享的引用计数器。
在谈到学习C++时,好多人都说它特别难,说它复杂。很可能有一部分原因就是C++的内存管理,在程序运行过程中很容易就会出现内存泄漏。然而从C++11引入的智能指针这一问题得到解决。
第 12 章 动态内存 标签: C++Primer 学习记录 动态内存 ---- 第 12 章 动态内存 12.1 动态内存与智能指针 12.2 动态数组 ---- 12.1 动态内存与智能指针 不同的存储区域对应着不同生存周期的变量。 静态内存——保存局部 static对象、类 static数据成员和定义在任何函数之外的变量,在第一次使用之前分配内存,在程序结束时销毁。 栈内存——定义在函数内的非 static对象,当进入其定义所在的程序块时被创建,在离开块时被销毁。 堆内存——存储动态分配的对象
unique_ptr 类型智能指针在设计上最显著的特点是内部托管的指针一旦被创建就不能被任何形式的复制给另一个unique_ptr,只可以被移动给另一个unique_ptr。unique_ptr 没有拷贝构造函数,因此不能用于赋值。该指针最常用的情况是单例模式和编译防火墙的封装。
众所周知,C#和java中不需要开发人员自己释放内存,对象引用计数为零后.Net和Java虚拟机会对对象进行自动回收,从而防止内存泄露;但是C++语言中,在堆上分配的内存必须自己去管理,不用的时候要自己释放,如果管理不当就可能会出现内存泄露。
一、概念 weak_ptr是一种不控制所指向对象生存期的智能指针,它指向一个shared_ptr管理的对象 拥有“弱”共享的特点 最重要的特点 一个对象被多个shared_ptr类所指向时,就会拥有多个引用计数 但是当weak_ptr指向一个shared_ptr类所指向的对象时,该对象的引用计数不会增加 因此,当最后一个对象的最后一个shared_ptr类被释放时,该对象会被释放。即使此时仍有weak_ptr指向该对象,该对象的内存仍然会被释放 二、weak_ptr类的基本使用 我们需要用一个shared_
谈到C++,绕不开的一个特性是智能指针,智能指针见字如面:有两个概念:一个是指针,一个是“智能”。
对于非内部数据类型的对象而言,光用malloc/free无法满足动态对象的要求。对象在创建的同时要自动执行构造函数,对象在消亡之前要自动执行析构函数。
作者:lucasfan,腾讯 IEG Global Pub.Tech. 客户端工程师 智能指针在 C++11 标准中被引入真正标准库(C++98 中引入的 auto_ptr 存在较多问题),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。本文将介绍智能指针可以解决的问题,用法及最佳实践。并且根据源码分析智能指针的实现原理。 一、为什么需要使用智能指针 1.1 内存泄漏 C++在堆上申请内存后,需要手动对内存进行
导语 | 智能指针在C++11标准中被引入真正标准库(C++98中引入的auto_ptr存在较多问题),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。本文将介绍智能指针可以解决的问题、用法及最佳实践,并且根据源码分析智能指针的实现原理。 一、为什么需要使用智能指针 (一)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
智能指针是一种封装了指针的数据类型,可以自动管理动态内存的分配和释放。智能指针可以跟踪其所指向的资源是否被引用,以及何时能够被释放。
why:正确释放动态申请的内存 how:smart pointer(#include<memory>)
c/c++语言的一大特色是在于可以动态的进行内存管理,而这也是它的难点所在。程序出现问题,原因经常在动态内存管理这块,比如分配内存后没有及时释放,或者当前线程提前释放了其他线程也会使用的内存。而c++11中新增的智能指针能在一定程度上解决这些问题
C++程序设计中使用堆内存是非常频繁的操作,堆内存的申请和释放都由程序员自己管理。程序员自己管理堆内存可以提高了程序的效率,但是整体来说堆内存的管理是麻烦的,C++11中引入了智能指针的概念,方便管理堆内存。使用普通指针,容易造成堆内存泄露(忘记释放),二次释放,程序发生异常时内存泄露等问题等,使用智能指针能更好的管理堆内存。
在现代 c + + 编程中,标准库包含 智能指针,这些指针用于帮助确保程序不会出现内存和资源泄漏,并具有异常安全。
1. shared_ptr 介绍 使用过Boost的话对shared_ptr一定有很深的印象。多个shared_ptr指向同一个对象,每个shared_ptr会使对象的引用计数加+1,当引用计数为
C++ 中 shared_ptr 和 unique_ptr 是 C++11 之后被广泛使用的两个智能指针,但是其实他们在使用上还是有一些“秘密”的,我根据平时遇到的两个问题,总结记录一些知识。
STL一共给我们提供了四种智能指针:auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr,auto_ptr是C++98提供的解决方案,C+11已将将其摒弃,并提出了unique_ptr作为auto_ptr替代方案。虽然auto_ptr已被摒弃,但在实际项目中仍可使用,但建议使用较新的unique_ptr,因为unique_ptr比auto_ptr更加安全,后文会详细叙述。shared_ptr和weak_ptr则是C+11从准标准库Boost中引入的两种智能指针。此外,Boost库还提出了boost::scoped_ptr、boost::scoped_array、boost::intrusive_ptr 等智能指针,虽然尚未得到C++标准采纳,但是实际开发工作中可以使用。
在学习异常的时候,我们知道了由于异常的反复横跳可能会导致内存泄露的问题,但是对于一些自定类类型来说他在栈帧销毁的时候会去调用对应的析构函数,但是以下这种必须手动释放的场景,一旦抛出异常就会造成内存泄露的结果。
一、shared_ptr类 头文件:#include<memory> 智能指针,是一个模板。创建智能指针时,必须提供指针所指的类型 如果当做前提条件判断,则是检测其是否为空 shared_ptr<string> p1; //指向stringshared_ptr<list<int>> p2;//指向int的listif(p1 && p1->empty())*p1="h1"; 二、make_shared函数 最安全的分配和使用动态内存的方法就是调用该函数 此函数在内存中动态分配对象并初始化,返回此对象的sh
一、unique_ptr类 头文件:#include<memory> 智能指针,是一个模板。创建智能指针时,必须提供指针所指的类型 与shared_ptr的不同之处: shared_ptr所指向的对象可以有多个其他shared_ptr智能指针 而unique_ptr所指向的对象只能有一个unique_ptr指针,也就是自己。当unique_ptr被销毁时,它所指向的对象也被销毁 二、unique_ptr类的初始化 unique_ptr指针需要绑定到一个new返回的指针上,并且不能直接将new的结果用赋值运算
最近在补一些基础知识,恰好涉及到了智能指针std::weak_ptr在解决std::shared_ptr时候循环引用的问题,如下:
在C++编程中,使用智能指针是一种安全管理对象生命周期的方式。std::shared_ptr是一种允许多个指针共享对象所有权的智能指针。然而,当一个对象需要获取对自身的shared_ptr时,传统的方法可能导致未定义行为。为了解决这个问题,C++引入了std::enable_shared_from_this类,本文将深入探讨其基础知识、使用案例以及内部实现。
P.S. 我当初整理的时候是word,直接复制过来的话代码不会自动变成CSDN的代码块,所以代码我是一段一段重新标记为CSDN代码段的,这样大家看起来舒服点
具体来说,是在对象构造时获取资源,对资源的控制管理在整个对象的生命周期内都保持有效,并在对象析构时释放资源,也就是将资源的管理托管给一个对象,这有着一些好处:
C++中,动态内存的管理是通过一对运算符来完成的,new用于申请内存空间,调用对象构造函数初始化对象并返回指向该对象的指针。delete接收一个动态对象的指针,调用对象的析构函数销毁对象,释放与之关联的内存空间。动态内存的管理在实际操作中并非易事,因为确保在正确的时间释放内存是极其困难的,有时往往会忘记释放内存而产生内存泄露;有时在上游指针引用内存的情况下释放了内存,就会产生非法的野指针(悬挂指针)。
shared_ptr objects offer the same level of thread safety as built-in types
在远古时代,C++发明了指针这把双刃剑,既可以让程序员精确地控制堆上每一块内存,也让程序更容易发生crash,大大增加了使用指针的技术门槛。因此,从C++98开始便推出了auto_ptr,对裸指针进行封装,让程序员无需手动释放指针指向的内存区域,在auto_ptr生命周期结束时自动释放,然而,由于auto_ptr在转移指针所有权后会产生野指针,导致程序运行时crash,如下面示例代码所示:
Effective Modern C++(11&14)Chapter4: Smart Pointers 1. Introduction 原始指针 (raw pointer) p 的缺点 p 的声明不能暗示 p 指向的是单个对象还是一个数组 p 的声明不能暗示在使用完 p 后是否应该销毁 p 如果使用完 p 后决定销毁 p,无法知道是该使用 delete 还是其他析构机制来销毁 p 如果是使用 delete 来销毁 p,无法知道是该使用 delete 还是 delete[] 来销毁 p 即便知道了具体的销毁方
在上篇文章(内存泄漏-原因、避免以及定位)中,我们提到了用智能指针来避免内存泄漏,今天借助本文,从实践、避坑和实现原理三个角度分析下C++中的智能指针。
freopen("CONOUT$", "w", stdout);//重定向输出到控制台
导语:如果,将编程语言比作武功秘籍,C++无异于《九阴真经》。《九阴真经》威力强大、博大精深,经中所载内功、轻功、拳、掌、腿、刀法、剑法、杖法、鞭法、指爪、点穴密技、疗伤法门、闭气神功、移魂大法等等,无所不包,C++亦如是。 C++跟《九阴真经》一样,如果使用不当,很容易落得跟周芷若、欧阳锋、梅超风等一样走火入魔。这篇文章总结了在学习C++过程中容易走火入魔的一些知识点。为了避免篇幅浪费,太常见的误区(如指针和数组、重载、覆盖、隐藏等)在本文没有列出,文中的知识点也没有前后依赖关系,各个知识点基本是互
导语: C++指针的内存管理相信是大部分C++入门程序员的梦魇,受到Boost的启发,C++11标准推出了智能指针,让我们从指针的内存管理中释放出来,几乎消灭所有new和delete。既然智能指针如此强大,今天我们来一窥智能指针的原理以及在多线程操作中需要注意的细节。 智能指针的由来 在远古时代,C++使用了指针这把双刃剑,既可以让程序员精确地控制堆上每一块内存,也让程序更容易发生crash,大大增加了使用指针的技术门槛。因此,从C++98开始便推出了auto_ptr,对裸指针进行封装,让程序员无需手
所谓资源就是,一旦用了它,将来必须还给系统。C++中内存资源的动态分配经由new与delete实现。问题在于,无论是有意无意,我们有时候总会忘记释放内存中的资源。例如delete语句出现在某个循环语句中,而我们的continue或者break却跳过了它的执行;或者是在程序中某个分支含有函数return语句,而delete操作放在return 语句之后;更加难以预料的事情是程序执行过程中发生了异常,导致我们的delete语句没有执行。总的来说,把资源回收交给用户并不是一种好做法。我们期望有一种机制,它帮助我们管理从系统获取而来的资源,当我们不再使用该资源时,该机制能自动帮我们回收,避免了内存泄漏问题。智能指针就是这样一种资源回收机制。
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