智能指针如何简化 C++ 中的内存管理？

王林

发布时间：2024-05-26 15:39:04

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原创

智能指针简化了 c++ 中的内存管理，通过自动释放所指向对象的内存来消除手动内存管理的风险。主要的智能指针类型包括：std::unique_ptr：独占所有权指针，仅允许一个对象指向一个原始对象。std::shared_ptr：共享所有权指针，允许多个对象指向同一个原始对象。

智能指针如何简化 C++ 中的内存管理？

智能指针：简化 C++ 中的内存管理

简介

智能指针是一种独特的指针类型，旨在简化 C++ 中的手动内存管理。通过自动释放所指向的对象内存，它消除了手动内存释放与删除相关的风险和复杂性。

智能指针类型

C++ 标准库提供了两种主要的智能指针类型：

std::unique_ptr：独占所有权指针，仅允许一个对象指向一个原始对象。
std::shared_ptr：共享所有权指针，允许多个对象指向同一个原始对象，每个对象都拥有一个指向相同对象的引用计数。

使用 `std::unique_ptr`

// 创建指向新对象的独特指针
std::unique_ptr ptr = std::make_unique(42);

此代码使用 std::make_unique 创建一个指向 int 类型的新对象的独特指针。一旦超出作用域，ptr 将自动调用 int 对象的析构函数，释放其内存。

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使用 `std::shared_ptr`

// 创建指向新对象的共享指针
std::shared_ptr ptr = std::make_shared(42);

此代码使用 std::make_shared 创建一个指向 int 类型的新对象的共享指针。每当对象引用计数变为 0 时，ptr 将自动调用 int 对象的析构函数，释放其内存。

实战案例

考虑一个简单的函数，该函数创建一个 std::vector 对象：

std::vector createVector() {
  // 创建并返回一个新的 std::vector 对象
  return std::vector{1, 2, 3, 4, 5};
}

使用智能指针，我们可以将 createVector 函数重写为：

std::unique_ptr> createVector() {
  // 创建并返回一个新的 std::vector 对象的唯一指针
  return std::make_unique>(1, 2, 3, 4, 5);
}

通过使用智能指针，我们避免了在函数返回值中直接返回 std::vector 对象的必要性，从而降低了由于未正确删除所分配内存而导致内存泄漏的风险。

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