使用unique_ptr代替C风格数组的一个例子

最新推荐文章于 2025-06-03 19:51:01 发布
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分类专栏： C++ 文章标签： c delete buffer null
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本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/daraemon418/article/details/7701187
本文深入探讨了在C语言中使用智能指针的独特方法，并比较了使用C风格数组与unique_ptr的区别，强调了智能指针在避免内存泄露方面的优势及潜在的局限性。

摘要生成于 C知道 ，由 DeepSeek-R1 满血版支持， 前往体验 >

使用C风格数组:


void COperationsWorkerBase::GetFileViewerDownloadLink(const std::wstring& sSourcePath, std::wstring& sEncPath)
{
size_t nSize = ENCRYPTED_BUFFER_SIZE(sSourcePath.size());
TCHAR* sPathEncrypted = new TCHAR[nSize + 1]; //encrypt will append a ICC_NULL_A at the end.


set_seed(_T("attachments"));


encrypt(sSourcePath.c_str(), sPathEncrypted);


sEncPath.assign(sPathEncrypted, nSize);


delete[] sPathEncrypted;
}


使用unique_ptr:


void COperationsWorkerBase::GetFileViewerDownloadLink(const std::wstring& sSourcePath, std::wstring& sEncPath)
{
size_t nSize = ENCRYPTED_BUFFER_SIZE(sSourcePath.size());
std::unique_ptr<TCHAR[]> sPathEncrypted(new TCHAR[nSize + 1]); //encrypt will append a ICC_NULL_A at the end.


set_seed(_T("attachments"));


encrypt(sSourcePath.c_str(), sPathEncrypted.get());


sEncPath.assign(sPathEncrypted.get(), nSize);
}


好处: 不在需要delete语句了. 在这个例子中好处还不明显,但是如果上面函数中有很多try-catch, 就安全多了,不用担心在某个路径上忘了delete.

坏处: 除了上面这条, 没看出还有其他什么好处. 一旦用了unique_ptr::get(), 被包裹起来的指针实际上已经失去控制了. 使用该指针的代码必须和直接使用C数组一样小心, '智能'指针帮不上任何忙. 而且要记住千万不要自己delete.


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普通指针和智能指针（share_ptr、weak_ptr、unique_ptr）
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1.从一个unique_ptr直接赋值给另一个unique_ptr是合法的，比如 ptr = std::unique_ptr(new ClassA) 出处
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unique_ptr编程基本知识unique_ptr动态数组智能指针与动态数组示例代码 本文是本人大一期间在校学习C++课程时所撰写的实验报告的摘录，由于刚上大学，刚接触计算机编程方面的相关知识，故可能会有很多不足甚至错误的地方，还请各位看官指出及纠正。 本文所涉及到的“教材”指： 电子工业出版社《C++ Primary中文版（第5版）》 如需转载或引用请标明出处。 基本知识 unique_ptr 与shared_ptr不同的是，某个时刻只能有一个unique_ptr指向一个给定的对象。当unique_pt
C++中，有什么方法可以避免一个访问一个未初始化的数组
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<think>好的，我现在需要帮用户解决在C++中避免访问未初始化数组的问题。首先，我得回忆一下用户的问题，他们想知道有什么方法可以避免访问未初始化数组。这个问题看起来常见，但作为刚学C++的人可能会遇到，所以得详细解释清楚。 首先，用户可能对数组初始化的概念不太清楚。未初始化的数组元素可能包含垃圾值，访问它们会导致未定义行为，比如程序崩溃或不可预测的结果。所以，我需要先明确问题所在，再给出解决方法。 接下来，我应该思考有哪些方法可以避免这种情况。常见的几种方法包括： 1. 显式初始化数组。比如在声明数组时用大括号初始化所有元素，或者使用循环逐个赋值。这里需要注意静态数组和动态数组的不同处理方式。静态数组在声明时可以初始化，而动态数组（用new分配的）可能需要循环或者memset。 2. 使用智能指针或容器类。比如std::array和std::vector，这些容器会自动初始化元素，或者提供更方便的初始化方法。特别是vector的构造函数可以指定初始值，这对用户来说可能更安全。 3. 范围检查。使用at()方法而不是[]运算符来访问元素，这样在越界时会抛出异常。不过用户可能需要处理异常，否则程序会终止，这点需要说明。 4. 静态分析工具和编译器警告。开启编译器警告比如-Wuninitialized可以帮助检测未初始化的变量，但数组元素可能不会被检测到，所以需要结合其他方法。 然后，我需要考虑用户的可能水平。他们可能对C++的基础有一定了解，但可能不熟悉容器类或智能指针。所以需要解释清楚每个方法的步骤，并给出示例代码，这样他们更容易理解。 例如，在显式初始化部分，可以举静态数组的例子：int arr[5] = {}; 这样所有元素初始化为0。或者动态数组用memset，不过要注意memset对于非字符类型的适用性，比如int数组用memset可能只能初始化为0或-1，否则每个字节设置可能导致意外值。 在使用容器类时，std::vector<int> vec(5, 0); 这样所有元素初始化为0，或者resize方法。这样用户就知道可以用标准库来管理，减少手动管理的风险。 范围检查部分，需要说明at()和[]的区别，以及异常处理的重要性。可能用户之前没有接触过异常，所以需要简单说明如何处理。 另外，可能需要提醒用户避免裸数组的使用，尽量使用vector或array，因为它们更安全，更现代，减少内存管理错误。 还需要考虑一些细节问题，比如部分初始化的情况，比如int arr[5] = {1,2}; 这样前两个元素是1和2，剩下的为0。这时候用户可能误以为所有元素都初始化了，但其实是部分初始化，剩下的自动补0。这点需要强调，避免误解。 此外，动态数组的初始化，如果用new分配，可能需要逐个元素初始化，或者使用值初始化，比如int* arr = new int[5](); 这里的括号会让所有元素初始化为0。这个语法可能用户不熟悉，需要特别指出。 总结下来，我需要分步骤列出不同的方法，每个方法给出示例代码和解释，说明其优缺点，帮助用户根据情况选择最适合的方法。同时，提醒用户使用现代C++特性，避免传统容易出错的方式，比如尽量用vector代替裸数组，使用智能指针管理内存等。 最后，确保回答结构清晰，用中文，符合LaTeX格式要求，数学表达式用$...$，独立公式用$$...$$。但在这个问题中可能数学公式不多，但如果有提到数组大小或索引，可能需要用变量表示，比如数组长度n，用$n$表示。不过用户的问题更多是代码相关，所以可能不需要太多数学公式，但要注意代码块的正确格式，虽然用户要求的是LaTeX，但代码部分可能需要用其他方式呈现，不过根据系统指令，可能要用LaTeX的代码环境，比如使用\texttt{}或者代码块用$$包裹？不过可能需要确认，但用户给的示例中代码是普通文字，所以可能不需要特别处理，只要正确转义即可。 总之，我需要组织一个结构清晰的回答，分点列出方法，每个方法有示例和解释，帮助用户逐步理解和解决问题。</think>在C++中避免访问未初始化的数组，可通过以下方法实现： --- ### 1. **显式初始化数组** #### 静态数组初始化 ```cpp // 初始化为全0 int arr[5] = {}; // 显式指定初始值 int arr2[3] = {1, 2, 3}; // 部分初始化（剩余元素自动补0） int arr3[5] = {1, 2}; // arr3 = {1,2,0,0,0} ``` #### 动态数组初始化 ```cpp // 使用值初始化（括号使所有元素初始化为0） int* arr = new int[5](); // 手动初始化 for (int i = 0; i < 5; i++) { arr[i] = 0; } // 使用memset（仅适用于简单类型，如字符数组） char* buffer = new char[100]; memset(buffer, 0, 100 * sizeof(char)); ``` --- ### 2. **使用容器类替代裸数组** #### `std::vector` ```cpp #include <vector> // 初始化长度为5，所有元素为0 std::vector<int> vec(5, 0); // 使用范围检查的at()方法 try { int value = vec.at(10); // 越界访问会抛出std::out_of_range异常 } catch (const std::out_of_range& e) { // 处理异常 } ``` #### `std::array`（固定大小） ```cpp #include <array> std::array<int, 5> arr = {}; // 初始化为全0 ``` --- ### 3. **启用编译器警告与静态分析** - 开启编译选项检测未初始化变量： ```bash g++ -Wall -Wextra -Wuninitialized your_code.cpp ``` - 使用静态分析工具（如Clang-Tidy、Cppcheck）检查代码。 --- ### 4. **范围检查与防御性编程** - 使用`assert`验证索引有效性： ```cpp #include <cassert> int getElement(int* arr, int size, int index) { assert(index >= 0 && index < size); return arr[index]; } ``` --- ### 5. **智能指针管理动态内存** ```cpp #include <memory> // 使用unique_ptr管理动态数组 auto arr = std::make_unique<int[]>(5); for (int i = 0; i < 5; i++) { arr[i] = 0; } ``` --- ### 总结建议 - **优先使用容器类**：如`std::vector`或`std::array`，避免手动管理内存。 - **初始化所有变量**：显式为数组元素赋初值。 - **启用编译器警告**：捕获潜在问题。 - **范围检查**：使用`at()`或自定义检查逻辑防止越界访问。 $$ \text{安全公式：} \quad \text{正确初始化} + \text{范围检查} = \text{避免未定义行为} $$
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