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C++ 自身函数详解及应用：智能指针如何管理内存泄漏？

WBOY

WBOY

发布时间：2024-08-27 09:33:03

|

391人浏览过

|

来源于php中文网

原创

智能指针是一种高级抽象数据类型，可以自动释放内存，避免内存泄漏。c++ 标准库提供了 unique_ptr 和 shared_ptr 两种智能指针类型。unique_ptr 确保独占访问，其关键函数包括 make_unique、get 和 reset。shared_ptr 允许共享所有权，核心函数包括 make_shared、get、use_count 和 reset。智能指针使内存管理更加健壮，通过合理选择 unique_ptr 或 shared_ptr 可编写出可靠高效的代码。

C++ 自身函数详解及应用：智能指针如何管理内存泄漏？

C++ 自身函数详解及应用：智能指针巧妙掌控内存泄漏

智能指针的优势

传统指针在释放内存时存在潜在的内存泄漏隐患，智能指针由此诞生。它作为一种类似于传统指针的高级抽象数据类型，利用自身机制自动管理内存释放，避免内存泄漏。

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智能指针自身函数详解

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C++ 标准库提供了两种主要的智能指针：unique_ptr 和 shared_ptr。

  • unique_ptr：控制权归属明确，确保指向对象的独占性访问。其关键函数如下：
std::unique_ptr make_unique();        // 创建托管对象的 unique_ptr 指针
T* get() const noexcept;                   // 获取托管对象的原始指针
void reset(T* ptr = nullptr);               // 重置指针，托管新对象或释放当前托管对象
  • shared_ptr：允许多指针共享对象所有权，对象在不再被引用时被自动释放。其核心函数包括：
std::shared_ptr make_shared();        // 创建托管对象的 shared_ptr 指针
T* get() const noexcept;                   // 获取托管对象的原始指针
size_t use_count() const noexcept;         // 返回指向同一对象的 shared_ptr 指针数量
void reset(T* ptr = nullptr);               // 重置指针，托管新对象或释放当前托管对象

实战案例

考虑以下使用 unique_ptr 管控内存的代码：

std::unique_ptr num_ptr(new int(42));

//... 使用 num_ptr 访问并操作 int 对象

// num_ptr 自动释放 int 对象，避免内存泄漏

同样，shared_ptr 适用于对象由多指针共享访问的场景：

std::shared_ptr> vec_ptr(new std::vector{1, 2, 3});

std::shared_ptr> another_vec_ptr = vec_ptr; // 复制 shared_ptr

//... 使用 vec_ptr 和 another_vec_ptr 访问并操作 vector 对象

// 当所有 shared_ptr 指针都解除引用后，vector 对象才被自动释放，确保内存得到妥善管理

通过智能指针，内存管理变得更加健壮和可控，有效预防了内存泄漏问题。在实际开发中，基于具体需求灵活选择 unique_ptr 或 shared_ptr，让代码更加可靠高效。

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c++ 标准库 数据类型 指针 指针类型 对象

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