C++一些高级语法理解与实现原理

1.智能指针

1.1内存分区与管理：

C/C++编译的程序占用的内存：

  1、栈区（stack）—   由编译器自动分配释放 ，存放函数的参数值，局部变量的值等(如main下的int a = 0,*p2;)。其 
  操作方式类似于数据结构中的栈。栈是由高地址向低地址扩展的，高地址的2M空间被用来装载OS，分配快，使用时先放PC+4,然后是从右到左的函数参数(从右到左是因为最右边的参数被压在栈底，由于C中动态参数个数，最右边参数个数不确定，正好与栈指针无法确定栈底参数位置对应)，然后是局部变量，出栈时后进先出。
  2、堆区（heap）   —   一般由程序员分配释放(如malloc(10)开辟在堆区中的内存)，若程序员不释放，程序结束时可能由OS回 
  收   。注意它与数据结构中的堆是两回事，分配方式倒是类似于链表，可以用首次适应算法、循环首次适应算法、最佳/最坏适应算法分配。堆区是由低地址向高地址扩展，与栈区形成双端栈(相向生长的栈)，分配慢
  3、全局区（静态区）（static）—，全局变量和静态变量的存储是放在一块的，初始化的 
  全局变量和静态变量在一块区域（如全局的int a = 0;或在main中的static int *a=NULL），未初始化的全局变量和未初始化的 静态变量在相邻的另一块区域（如全局的int * a;）。 程序结束后由系统释放。 
  4、文字常量区   —常量字符串就是放在这里的(如char * p = "123"中的"123"在文字常量区)。   程序结束后由系统释放 
  5、程序代码区   —存放函数体的二进制代码。

内存创建与释放：

注意释放一个空指针始终是正确的。new一个const对象要同时初始化(Circle *p = new const CIrcle(0, 0

1.2七个智能指针：

首先是std::auto_ptr:用于管理单个堆内存对象。它的创建如下：std::auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1))，要调用被管理对象的函数时用my_memory->fun()，my_memory.get()取出内置的指针，从而可以判断指针是否为空。

std::auto_ptr的缺点：my_memory2=my_memory的时候，my_memory2指向管理的对象，my_memory变成野指针，所以operator=有坑，所以auto_ptr当函数参数时有坑。同时由于operator=这个问题，auto_ptr也不适合放入vector中（这点我不太明白）。my_memory.release()方法返回内置的对象指针，但管理的对象并没有被释放。my_memory.reset()方法若不放入参数，则释放当前对象，若放入一个新对象，则释放原有对象，转而管理新对象。

然后是boost::scoped_ptr：也是管理单个堆内存对象，需要头文件#include <boost/smart_ptr.hpp>。下面是它与std::auto_ptr的区别：首先scoped_ptr没有release函数，也没有重载operator=符号，所以说是“独享所有权的”。所以在需要复制、传递参数时需要下面的smart_ptr:boost::shared_ptr。

boost::shared_ptr：叫做“共享所有权的”单个对象智能指针管理，在其内部使用了引用计数，有函数use_count()。注意在把它当做函数参数时，不需要用引用，如int fun(boost::shared_ptr<Simple> memory)就好了。

boost::scoped_array:这是用智能指针管理数组的，独享所有权。初始化时用内存数组：boost::scoped_array<Simple> my_memory(new Simple[2])。使用数组其中某个元素的函数时用my_memory[0].PrintSomething()。在使用数组某个元素的某个属性时用my_memory.get()[0].info_extend="Addition 00"。boost::shared_ptr同理。

boost::weak_ptr：它是专门为boost::shared_ptr准备的。比如先定义boost::weak_ptr<Simple> my_memory_weak，再定义boost::shared_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1))。当my_memory_weak=my_memory的时候，my_memory.use_count()值为1。weak_ptr只是作为shared_ptr的观察者存在。

还有一个boost::intrusive_ptr