C++11标准 智能指针

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介绍

智能指针能够自动管理内存,主要是为了更好的维护对象内存分配和回收的. 最大的作用就是防止内存泄露.

发生内存泄漏最主要的原因就是程序中存在异常,并且程序没有堆内存实现异常处理.

内存泄漏

一般情况

#include <iostream>
#include <stdexcept>

class A{
   
public:
    A(){
   std::cout<<"construct A\n";};
    ~A(){
   std::cout<<"destory A\n";};
};

void causeMemoryLeak() {
   
    A* a=new A();
    // delete a;//正确位置
    throw std::runtime_error("An error occurred");
    delete a;
    
}

int main() {
   
    try {
   
        causeMemoryLeak();
    } catch (const std::exception& e) {
   
        std::cerr << "Exception caught: " << e.what() <<"\n";
    }

    return 0;
}

// construct A
// Exception caught: An error occurred

大多数情况中,只要管理好堆上创建的对象,及时delete删除就不会出现内存泄漏.

但是当程序出现异常时,内存还没回收,此时程序就会发送内存泄漏.

如示例中,A被构造了,但是程序结束前delete a没有被执行.

因此发生内存泄漏最主要的原因就是程序中存在异常,并且程序没有堆内存实现异常处理.

异常处理存在的问题!

上面情况出现内存泄漏最大的问题就是异常处理的范围错误.

causeMemoryLeak()内部本身是一个正常的对象分配回收流程,但是runtime_error的异常处理被放在了程序外部,
外部异常处理无法获取函数内的对象.

因此delete应该放在runtime_error前,或者局部函数内不要使用堆内存.

使用智能指针

我们将new A使用
std::shared_ptr a=std::make_shared();
替代,即使出现异常,也能正常析构.

并且shared_ptr对象可以理解为是A的指针.

标准库

根据场景不同,主要包括3种指针:

shared_ptr: 可被线程共享的指针,可任意操作,但是可能会死锁
weak_ptr: 只读的指针,能避免死锁问题