스마트 포인터 (고유 _ptr, shared_ptr, weak_ptr)는 어떻게 C에서 작동하고 언제 사용해야합니까?

스마트 포인터 (고유 _ptr, shared_ptr, weak_ptr)는 어떻게 C에서 작동하고 언제 사용해야합니까?

C의 스마트 포인터는 본질적으로 포인터처럼 작동하지만 가리키는 메모리를 자동으로 관리하는 클래스입니다. 그들은 메모리 누출과 매달려있는 포인터, 원시 포인터의 일반적인 문제를 방지합니다. 그들은 RAII를 통해이를 달성합니다 (자원 획득은 초기화입니다) : 스마트 포인터가 범위를 벗어나거나 명시 적으로 삭제 될 때 스마트 포인터가 생성되고 자동으로 릴리스 될 때 리소스 (메모리)가 획득됩니다.

C에는 세 가지 주요 유형의 스마트 포인터가 있습니다.

• unique_ptr : 이것은 동적으로 할당 된 객체의 독점 소유권을 나타냅니다. 하나의 unique_ptr 만이 주어진 객체를 언제든지 가리킬 수 있습니다. unique_ptr _ptr이 범위를 벗어나면 가리키는 객체가 자동으로 삭제됩니다. 리소스의 단독 소유권이 필요할 때 unique_ptr 사용하고 자동 정리해야합니다. 자동 메모리 관리가 필요한 대부분의 상황에서 일반적으로 선호되는 선택입니다. unique_ptr 복사를 허용하지 않으며 이동 만 움직입니다.
• shared_ptr : 이를 통해 동적으로 할당 된 객체의 공유 소유권이 가능합니다. 다중 shared_ptr 객체는 동일한 객체를 가리킬 수 있습니다. 내부 참조 카운터는 객체를 가리키는 shared_ptr s의 수를 추적합니다. 참조 수가 0으로 떨어지면 객체가 자동으로 삭제됩니다. 코드의 여러 부분이 동일한 객체에 액세스하고 관리 해야하는 경우 shared_ptr 사용하십시오.
• weak_ptr : 이것은 shared_ptr 에서 관리하는 객체에 대한 비 소유 참조를 제공합니다. 참조 수를 증가시키지 않습니다. weak_ptr 사용하여 객체가 액세스하려고 시도하기 전에 객체가 여전히 존재하는지 확인하여 잠재적 인 매달려 포인터 문제를 방지 할 수 있습니다. 수명에 영향을 미치지 않고 shared_ptr 이 관리하는 물체의 수명주기를 관찰해야 할 때는 weak_ptr 사용하십시오. weak_ptr 에서 shared_ptr 얻으려면 .lock() 사용해야합니다. 객체가 여전히 존재하는 경우 shared_ptr 반환하거나 그렇지 않으면 빈 shared_ptr 이 반환됩니다.

사용시기 :

• 단일 소유권 시나리오에 unique_ptr 에 사용하여 최상의 성능과 단순성을 제공하십시오.
• 여러 소유자가 필요한 경우 shared_ptr 사용하지만 참조 계산의 오버 헤드를 염두에 두십시오.
• weak_ptr 사용하여 평생에 영향을 미치지 않으면 shared_ptr 관리하는 물체를 안전하게 관찰하십시오.

소유권 shared_ptr 메모리 weak_ptr 측면에서 unique_ptr

핵심 차이는 소유권 의미에 있습니다.

• unique_ptr : 독점 소유권. 하나 unique_ptr 만 주어진 객체를 한 번에 가리킬 수 있습니다. unique_ptr 파괴되면 객체가 삭제됩니다. 참조 계산이 관련되어 있지 않습니다. std::move 사용하여 소유권을 전송할 수 있습니다.
• shared_ptr : 공유 소유권. 다중 shared_ptr s는 동일한 객체를 가리킬 수 있습니다. 내부 참조 수는 shared_ptr s의 수를 추적합니다. 참조 수가 0에 도달하면 객체가 삭제됩니다. 이것은 unique_ptr 에 비해 오버 헤드를 소개합니다.
• weak_ptr : 소유하지 않은 참조. weak_ptr 말하는 객체의 참조 수에 영향을 미치지 않습니다. 액세스를 시도하기 전에 객체가 여전히 존재하는지 확인하는 데 사용됩니다. shared_ptr s 사이의 원형 종속성을 깨뜨리는 방법을 제공합니다.

메모리 관리 측면에서, unique_ptr 가장 간단한 접근 방식을 제공하는 반면, shared_ptr 참조 수를 유지하는 오버 헤드가 포함됩니다. weak_ptr 메모리를 직접 관리하지 않지만 공유 소유권과 관련된 시나리오에서 매달려있는 포인터를 방지하는 데 도움이됩니다.

C에서 스마트 포인터를 사용할 때 메모리 누출과 매달려 포인터를 피하려면 어떻게해야합니까?

스마트 포인터는 메모리 누출과 매달려있는 포인터의 위험을 크게 줄이지 만 신중한 사용은 여전히 ​​중요합니다.

• 가능할 때마다 원시 포인터를 피하십시오. 동적으로 할당 된 메모리를 관리하기위한 스마트 포인터를 선호하십시오.
• std::move 의 올바른 사용법 : 고유 한 unique_ptr 의 소유권을 전송할 때 std::move 사용하여 복사를 피하고 원래 고유 unique_ptr 올바르게 재설정되도록하십시오.
• 신중한 사이클 감지 : shared_ptr s 사이의 원형 의존성은 메모리 누출로 이어질 수 있습니다. weak_ptr 사용 하여이주기를 깨십시오. 오브젝트 A가 Object B에 대한 shared_ptr 이고 Object B가 Object a에 shared_ptr 가지고 있으면 삭제되지 않습니다. 이러한 관계 중 하나에서 weak_ptr 사용하면주기가 깨집니다.
• 예외 안전 : 객체 생성 또는 조작 중에 예외가 발생할 경우 누출을 방지하기위한 적절한 예외 처리를 확인하십시오. 스마트 포인터가 생성되기 전에 예외가 발생하면 누출이 발생하지 않습니다. 스마트 포인터가 생성 된 후 예외가 발생하면 스마트 포인터의 소멸자가 자동으로 정리됩니다.
• 적절한 초기화 : 명시 적으로 의도하지 않는 한 널 포인터를 피하고 항상 스마트 포인터를 초기화하십시오.

C 응용 프로그램에서 다른 유형의 스마트 포인터를 사용하는 성능은 무엇입니까?

스마트 포인터의 성능은 유형 및 사용에 따라 다릅니다.

• unique_ptr : 일반적으로 참조 계수가 포함되지 않기 때문에 오버 헤드가 가장 낮습니다. 가장 성능이 좋은 옵션입니다.
• shared_ptr : 참조 수의 원자 증분 및 감소 작업으로 인해 오버 헤드가 높습니다. 이 오버 헤드는 성능 크리티컬 코드 섹션에서 또는 공유 소유권을 자주 수정하여 중요해질 수 있습니다.
• weak_ptr : 기준 수를 유지하지 않기 때문에 shared_ptr 에 비해 오버 헤드가 상대적으로 낮습니다. 그러나 .lock() 사용하여 관리되는 객체에 액세스하면 성능이 작은 비용이 소개됩니다.

요약 : unique_ptr 은 가장 효율적이고 weak_ptr 뒤 따르고 shared_ptr 가장 높은 오버 헤드를 갖습니다. 스마트 포인터의 선택은 소유권 요구 사항과 성능 고려 사항에 의해 주도되어야합니다. 성능이 가장 중요하고 단일 소유권이 충분하면 unique_ptr 한 승자입니다. 공유 소유권이 필요한 경우 shared_ptr 의 성과 비용은 공유 소유권의 이점에 대해 신중하게 평가되어야합니다.

위 내용은 스마트 포인터 (고유 _ptr, shared_ptr, weak_ptr)는 어떻게 C에서 작동하고 언제 사용해야합니까?의 상세 내용입니다. 자세한 내용은 PHP 중국어 웹사이트의 기타 관련 기사를 참조하세요!