【C++沉思录】代理类

最新推荐文章于 2025-08-09 16:37:48 发布

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文章标签： c/c++ 内存管理

探讨了在C++中如何有效管理和存储多态对象到容器中，避免对象切割和内存泄漏问题，通过使用智能指针和代理类实现自动内存管理。

摘要生成于 C知道，由 DeepSeek-R1 满血版支持，前往体验 >

1、考虑下面的需求，把一组类型不同，但是相互关联的对象放入容器中，比如Animal，Dog，Cat对象。
2、容器只能包含一组类型相同的对象，Animal，Dog，Cat对象是没有办法放入容器中的。
3、怎么解决上面的问题？
假设容器为vector，可以使用vector<Animal>，这会导致一个新问题，因为vector存储的是对象副本，子类放入vector<Animal>发生对象切割，不可能具备多态的性质。

怎么解决上面的问题？
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经典的解决办法：
vector中存储Animal指针，这会带来如下问题：
1、Dog d; v.push_back(&d); d是局部对象，离开作用域会自动销毁，容器中的指针指向一堆垃圾。
2、为了解决上面的问题，使用 v.push_back(new Dog(d)); 这会带来动态内存管理的负担，考虑把v[j] 赋值给v[i]，
3、v[j] = v[i]; 两个指针指向同一个对象，v[j]和v[i] 不知道彼此，都不释放，内存泄露，都释放，行为未定义。
4、对v[i]做一个副本，由于不知道v[i]的真实类型，使用v[j] = new Animal(v[i]); 这又发生对象切割。
5、解决对象的切割，使用virtual clone方法，如下：v[j] = v[i].clone();

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使用代理类，对指针Animal* 封装，栈上对象管理动态内存，实现指针的自动释放。
如下：

AnimalProxy::AnimalProxy():_pa(NULL)
{

}

AnimalProxy::~AnimalProxy()
{
delete _pa;
}

// 注意：类中可以访问自己的private成员，也可以访问rhs的private成员
AnimalProxy::AnimalProxy(const AnimalProxy& rhs)
{
_pa = (rhs._pa != NULL ? rhs._pa->Clone():NULL);
}

AnimalProxy& AnimalProxy::operator=(const AnimalProxy& rhs)
{
if(this != &rhs) // 等同测试
{
delete _pa; // delete NULL 也没有问题
_pa = (rhs._pa == NULL ? rhs._pa->Clone():NULL); // 指针为NULL判断
}
return *this; // 返回引用
}

AnimalProxy::AnimalProxy(const Animal& animal):_pa(animal.Clone())
{

}