智能指针(unique_ptr,shared_ptr,weak_ptr)
在实际的C++开发中,我们经常会遇到诸如程序运行中突然崩溃,程序运行所用内存越来越多最终不得不重启等问题,这些问题往往都是内存资源管理不当造成的(内存泄漏)
比如:有些内存资源已经被释放,但指向它的指针并没有改变指向(成为了野指针),并且后续还在使用
int *p = new int[100];
delete [] p; // p指向的空间已经被释放
// p指向了已经释放的空间
*p = 1024; // 操作不属于自己的内存
有些内存资源已经被释放,后期又试图再释放一次(重复释放同一块内存会导致程序运行奔溃) ----- double free
没有及时释放不再使用的内存资源,造成内存泄漏,程序占用的内存资源越来越多
void get_memory(char *p) {
p = new char[100];
}
针对以上这些情况,很多程序员认为C++语言应该提供更友好的内存管理机制,这样就可以将精力集中于开发项目的各个功能上
事实上,内存管理的替代方案很早就有了,早在1959年前后,就有人提出了“垃圾自动回收”机制。所谓垃圾,指的是那些不再使用或者没有任何指针指向的内存空间,而“回收”则指的是将这些“垃圾”收集起来以便再次利用
如今,垃圾回收机制已经大行其道,得到了诸多编程语言的支持,例如:Java,Python,C#,PHP等
而C++虽然从来没有公开的支持过垃圾回收机制,但C++98/03标准中,支持使用auto_ptr智能指针来实现堆内存的自动回收C++11新标准在废弃auto_ptr的同时,增添了unique_ptr,shared_ptr以及weak_ptr这3个智能指针来实现堆内存的自动回收
所谓智能指针,可以从字面上理解为“智能”的指针,具体来讲,智能指针和普通指针的用法是相似的(->/*),不同之处在于,智能指针可以在适当时机自动释放分配的内存,也就是说,使用智能指针可以很好地避免“忘记释放内存而导致内存泄漏”问题出现,由此可见,C++也逐渐开始支持垃圾回收机制了,尽管目前支持程度还有限
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