C++:智能指针

✨✨✨学习的道路很枯燥,希望我们能并肩走下来!

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前言

一 为什么需要智能指针

二 内存泄漏

2.1 什么是内存泄漏,内存泄漏的危害

2.2 内存泄漏分类(了解)

2.3 如何检测内存泄漏(了解) 

2.4 如何避免内存泄漏 

三 智能指针的使用及原理 

3.1 RAII 

3.2 智能指针的原理 

 3.3 智能指针的种类

3.3.1 std::auto_ptr 

3.3.2 std::unique_ptr 

​编辑 3.3.3 std::shared_ptr

std::shared_ptr的线程安全问题  挖坑ing

3.3.4 std::weak_ptr

四 C++11和boost中智能指针的关系 


前言

本篇详细介绍了进一步介绍C++中的智能指针,让使用者对智能指针有更加深刻的认知,而不是仅仅停留在表面,更好的模拟,为了更好的使用. 文章可能出现错误,如有请在评论区指正,让我们一起交流,共同进步!


一 为什么需要智能指针

下面我们先分析一下下面这段程序有没有什么内存方面的问题?提示一下:注意分析MergeSort 函数中的问题。

int div()
{
    int a, b;
    cin >> a >> b;
    if (b == 0)
        throw invalid_argument("除0错误");
    return a / b;
}
void Func()
{
    // 1、如果p1这里new 抛异常会如何?
    // 2、如果p2这里new 抛异常会如何?
    // 3、如果div调用这里又会抛异常会如何?
    int* p1 = new int;
    int* p2 = new int;
    cout << div() << endl;
    delete p1;
    delete p2;
}
int main()
{
    try
    {
        Func();
    }
    catch (exception& e)
    {
        cout << e.what() << endl;
    }
    return 0;
}

 解答: p1 new抛异常,直接停止向上抛异常,无内存泄漏

             p2 new抛异常,向上抛异常,p1资源泄漏

             div调用抛异常,向上抛异常,p1,p2资源泄漏

二 内存泄漏

2.1 什么是内存泄漏,内存泄漏的危害

        什么是内存泄漏:内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。内 存泄漏并不是指内存在物理上的消失,而是应用程序分配某段内存后,因为设计错误,失去了对 该段内存的控制,因而造成了内存的浪费。

        内存泄漏的危害:长期运行的程序出现内存泄漏,影响很大,如操作系统、后台服务等等,出现 内存泄漏会导致响应越来越慢,最终卡死。 

void MemoryLeaks()
{
    // 1.内存申请了忘记释放
    int* p1 = (int*)malloc(sizeof(int));
    int* p2 = new int;

    // 2.异常安全问题
    int* p3 = new int[10];

    Func(); // 这里Func函数抛异常导致 delete[] p3未执行,p3没被释放.

    delete[] p3;
}

2.2 内存泄漏分类(了解)

C/C++程序中一般我们关心两种方面的内存泄漏: 

堆内存泄漏(Heap leak):

        堆内存指的是程序执行中依据须要分配通过malloc / calloc / realloc / new等从堆中分配的一 块内存,用完后必须通过调用相应的 free或者delete 删掉。假设程序的设计错误导致这部分 内存没有被释放,那么以后这部分空间将无法再被使用,就会产生Heap Leak。

系统资源泄漏 :

        指程序使用系统分配的资源,比方套接字、文件描述符、管道等没有使用对应的函数释放 掉,导致系统资源的浪费,严重可导致系统效能减少,系统执行不稳定。

2.3 如何检测内存泄漏(了解) 

在linux下内存泄漏检测:Linux下几款C++程序中的内存泄露检查工具_c++内存泄露工具分析-优快云博客 

在windows下使用第三方工具:VS编程内存泄漏:VLD(Visual LeakDetector)内存泄露库_visual leak detector vs2020-优快云博客

其他工具:内存泄露检测工具比较 - 默默淡然 - 博客园 (cnblogs.com)

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