Quels sont les principes d’implémentation sous-jacents des pointeurs intelligents C++ ?

Les pointeurs intelligents C++ implémentent une gestion automatique de la mémoire via le comptage de pointeurs, des destructeurs et des tables de fonctions virtuelles. Le nombre de pointeurs garde une trace du nombre de références et lorsque le nombre de références tombe à 0, le destructeur libère le pointeur d'origine. Les tables de fonctions virtuelles permettent le polymorphisme, permettant d'implémenter des comportements spécifiques pour différents types de pointeurs intelligents.

Le principe d'implémentation sous-jacent des pointeurs intelligents C++

Le pointeur intelligent C++ est un modèle de classe qui gère le cycle de vie des pointeurs bruts et fournit des fonctions de gestion automatique de la mémoire pour éviter les problèmes causés par la gestion manuelle de la mémoire, tels que les fuites de mémoire et pointeurs sauvages.

Le mécanisme d'implémentation sous-jacent des pointeurs intelligents comprend principalement :

Comptage de pointeurs

Il y a un décompte de références à l'intérieur du pointeur intelligent, qui est utilisé pour suivre le nombre d'objets faisant référence au pointeur d'origine qu'il gère. Chaque objet qui fait référence à un pointeur intelligent incrémente le décompte de références, et chaque objet qui déréférence un pointeur intelligent décrémente le décompte de références. Lorsque le nombre de références tombe à 0, le pointeur intelligent libère automatiquement le pointeur d'origine qu'il gère.

Destructeur

Le destructeur d'un pointeur intelligent est chargé de libérer le pointeur d'origine qu'il gère lorsque l'objet est détruit. Lorsque le nombre de références du pointeur intelligent tombe à 0, le destructeur est appelé, libérant le pointeur d'origine et le pointant vers nullptr. nullptr。

虚函数表

智能指针使用虚函数表来实现多态性。通过继承一个基类，可以为不同类型的智能指针（例如 shared_ptr、unique_ptr）实现不同的行为，例如引用计数的增加和减少方式。

实战案例

下面是一个使用 unique_ptr 管理原始指针的示例：

#include <memory>

class Example {
public:
    Example() {
        std::cout << "Example constructor called" << std::endl;
    }

    ~Example() {
        std::cout << "Example destructor called" << std::endl;
    }
};

int main() {
    // 使用 unique_ptr 创建智能指针
    std::unique_ptr<Example> example(new Example);

    // 使用智能指针访问原始指针
    example->Example();

    // 离开 scope 时，unique_ptr 将自动释放原始指针
    return 0;
}

在上面的示例中，unique_ptr 确保在 main 函数退出时自动释放 Example

Table de fonctions virtuelles🎜🎜Les pointeurs intelligents utilisent des tables de fonctions virtuelles pour réaliser le polymorphisme. En héritant d'une classe de base, vous pouvez implémenter différents comportements pour différents types de pointeurs intelligents (tels que shared_ptr, unique_ptr), par exemple la façon dont le nombre de références est incrémenté et décrémenté. 🎜🎜Cas pratique🎜🎜Voici un exemple d'utilisation de unique_ptr pour gérer les pointeurs bruts : 🎜rrreee🎜Dans l'exemple ci-dessus, unique_ptr garantit que dans main code> > Libère automatiquement l'objet <code>Example lorsque la fonction se termine, qu'une exception se produise ou non. 🎜

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