动态内存和智能指针

Posted 2020-06-25 深入理解C++和OpenCV

c++中动态内存的管理是通过一对运算符来完成的：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，我们呢，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，并返回与之关联的内存。

动态内存的使用的不足：

1.保证在正que的时间释放内存是及其困难

2.有时我们会忘记释放内存，这样就导致内存泄漏

3.有时还存在引用内存的情况，但是我们已经释放了它，这样就导致非法内存的指针

这样就产生了智能指针（smart pointer）来动态管理内存，智能指针优点：

1.行为类似常规指针

2.负责自动释放所指向的对象。

shared_ptr允许多个指针指向同一个对象，unique则是独占所指向的对象，weak_ptr是一种弱引用，指向shared_ptr管理的对象。他们都定义在memory头文件中。

shared_ptr类

智能指针是模板，当我们创建一个智能指针时候，必须提供额外信息------指针可以指向的类型，与vector一样，我们在<>中给出类型，之后就是所定义的这种智能指针的名字：

shared_ptr<string> p1;//shared_ptr可以指向string。

shared_ptr<list<int>> p2;//shared_ptr可以指向int的list

默认初始化时，它将是一个空指针。

解引用一个智能指针返回他的指向对象。

下面是shard_ptr和unique_ptr都支持的操作

shared_ptr<T> sp;unique_ptr<T> up;//空智能指针，可以指向类型为T的对象

p //将p作为一个条件判断，若p指向一个对象，则为true

*p //解引用p，获得它指向的对象

p->mem,//等价于（*p）.mem;

p.get()   //返回p中保存的指针，但是要小心使用，若智能指针释放了其对象，返回的指针所指向的对象也就消失。

swap(p,q)//交换p和q的指针。

p.swap(q)  //交换p和q的指针

下面是shared_ptr独有的操作：

make_shared<T>(args)  //返回一个shared_ptr,指向一个动态分配的类型为T的对象，使用args初始化此对象。

shared_ptr<T>p(q);//p是shared_ptr q的拷贝；此操作会递增q中的计数器，q中的指针必须能转换为T。

p = q //p和q都是shared_ptr,所保存的指针必须能相互转换，此操作会减少p的引用计数，若p的引用计数变为0,则将其管理的原内存释放。

p.unique() //若p.use_count()为1,返回true；否则返回false；

p.use_count(()// 返回与p共享对象的智能指针数量，可能很慢，主要用于调试。

 

make_shared函数是最安全分配和使用动态内存的方法，此函数在动态内存中分配一个对象并初始化它，返回指向此对象的shared_ptr。

shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(42);//指向一个值为42的int的shared_ptr；

 

shared_ptr的拷贝和赋值

当进行拷贝和赋值时，每个shared_ptr都会记录有多少个其他shared_ptr指向相同的对象。

auto p = make_shared<int>(42);//p指向的对象只有一个引用者；

auto p(q);  //p和q指向相同的对象，此对象有两个引用者