Pengiraan rujukan C++ dan mekanisme pengumpulan sampah, analisis mendalam pengurusan memori

Dalam C++, pengiraan rujukan ialah teknik pengurusan memori Apabila objek tidak lagi dirujuk, kiraan rujukan akan menjadi sifar dan ia boleh dikeluarkan dengan selamat. Pengumpulan sampah ialah teknik yang secara automatik mengeluarkan memori yang tidak lagi digunakan Pengumpul sampah mengimbas dan melepaskan objek berjuntai secara berkala. Petunjuk pintar ialah kelas C++ yang mengurus memori objek yang mereka tunjuk secara automatik, menjejaki kiraan rujukan dan membebaskan memori apabila ia tidak lagi dirujuk.

C++ pengiraan rujukan dan mekanisme pengumpulan sampah, analisis mendalam pengurusan ingatan

Pengenalan

Mengurus memori dalam C++ ialah tugas yang penting. Pengaturcara mesti memperuntukkan dan membebaskan memori secara manual, jika tidak, masalah seperti kebocoran memori atau penunjuk berjuntai boleh berlaku. Artikel ini akan melihat secara mendalam tentang pengiraan rujukan dan mekanisme pengumpulan sampah dalam C++ dan menunjukkan cara ia berfungsi melalui contoh praktikal.

Pengiraan Rujukan

Pengiraan rujukan ialah teknik pengurusan ingatan yang menjejaki bilangan kali setiap objek dirujuk (memegang rujukan). Apabila objek tidak lagi dirujuk, kiraan rujukannya akan menjadi sifar dan ia boleh dikeluarkan dengan selamat.

Prinsip Asas

• Setiap objek dikaitkan dengan kiraan rujukan.
• Apabila objek dicipta, kiraan rujukannya dimulakan kepada 1.
• Apabila objek dirujuk oleh objek lain, kiraan rujukan objek rujukan ditambah.
• Apabila objek tidak lagi dirujuk oleh mana-mana objek, kiraan rujukannya dikurangkan.
• Apabila kiraan rujukan sesuatu objek mencapai 0, ia akan dikeluarkan secara automatik.

Contoh

#include <iostream>

class Test {
public:
    Test() { std::cout << "Test constructor\n"; }
    ~Test() { std::cout << "Test destructor\n"; }
};

int main() {
    Test* obj1 = new Test;  // 引用计数 = 1
    Test* obj2 = obj1;      // 引用计数 = 2
    
    delete obj1;  // 引用计数 = 1 (删除 obj1 但 obj2 仍然引用)
    delete obj2;  // 引用计数 = 0 (删除 obj2，内存释放)
    
    return 0;
}

Kutipan Sampah

Kutipan sampah ialah teknik pengurusan memori yang secara automatik mengeluarkan memori yang tidak lagi digunakan. Dalam pengumpulan sampah, pengaturcara tidak perlu mengosongkan memori secara manual.

Prinsip Asas

• Pengumpul sampah mengimbas semua objek secara berkala.
• Pemungut sampah mengenal pasti dan menanda objek yang tidak digunakan lagi (benda berjuntai).
• Pemungut sampah melepaskan objek yang ditanda sebagai berjuntai.

Contoh

Sesetengah bahasa pengaturcaraan, seperti Java dan Python, menggunakan kutipan sampah untuk mengurus ingatan. Contohnya adalah seperti berikut:

class Test:
    def __init__(self):
        print("Test constructor")

    def __del__(self):
        print("Test destructor")

obj1 = Test()  # 创建对象
obj2 = obj1  # 引用对象

# 当 obj1 和 obj2 都不再引用对象时，垃圾收集器将自动释放对象

Kes praktikal: Penunjuk pintar

Penunjuk pintar ialah kelas C++ yang secara automatik boleh mengurus memori objek yang ditunjukkannya. Petunjuk pintar menjejaki kiraan rujukan objek dan membebaskan memori secara automatik apabila objek tidak lagi dirujuk.

Contoh

#include <memory>

class Test {
public:
    Test() { std::cout << "Test constructor\n"; }
    ~Test() { std::cout << "Test destructor\n"; }
};

int main() {
    // 使用 std::unique_ptr 管理 Test 对象
    std::unique_ptr<Test> obj = std::make_unique<Test>();
    
    // 当 obj 离开作用域时，Test 对象将被自动释放
    
    return 0;
}

Kesimpulan

Pengiraan rujukan dan kutipan sampah adalah dua teknik penting untuk menguruskan memori dalam C++. Pengiraan rujukan membolehkan pengaturcara mengurus memori secara manual, manakala pengumpulan sampah secara automatik mengeluarkan memori yang tidak lagi digunakan. Petunjuk pintar menyediakan alternatif yang mudah dan selamat untuk menggunakan pengiraan rujukan untuk pengurusan ingatan. Dengan memahami teknik ini, pengaturcara boleh menguruskan memori dengan cekap, dengan itu menghalang masalah seperti kebocoran memori dan penunjuk berjuntai.

Atas ialah kandungan terperinci Pengiraan rujukan C++ dan mekanisme pengumpulan sampah, analisis mendalam pengurusan memori. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!