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C++ 智慧指標:指標的進化,解決記憶體問題的良藥

WBOY
WBOY原創
2024-05-09 11:09:02317瀏覽

智慧指標是 C 中的工具,透過自動管理記憶體釋放來解決記憶體管理問題。常用的智慧型指標類型有:unique_ptr:獨佔所有權,銷毀時釋放指向的物件。 shared_ptr:共享所有權,引用計數追蹤指標數量,最後一個指標銷毀時釋放物件。 weak_ptr:弱引用,不會增加物件生命週期,只能與 shared_ptr 結合使用。

C++ 智能指针:指针的进化,解决内存问题的良药

C 智慧指標:指標的演化,解決記憶體問題的良藥

智慧指標是C 中強大的工具,它透過自動管理記憶體釋放來幫助解決記憶體洩漏和野指標等問題。與傳統指標相比,智慧指標更加安全和高效,讓程式設計師可以專注於編寫業務邏輯,而無需擔心記憶體管理的繁瑣細節。

幾個常見的智慧型指標

unique_ptr

  • #獨佔所有權,只指向一個物件。
  • 當 unique_ptr 銷毀時,它所指向的物件也會被銷毀。

shared_ptr

  • 共享所有權,允許多個物件指向同一塊記憶體。
  • 引用計數追蹤指標的數量,當最後一個 shared_ptr 銷毀時,所指向的物件才會被銷毀。

weak_ptr

  • 弱引用,不會增加所指向物件的生命週期。
  • 只能與 shared_ptr 結合使用,當最後一個 shared_ptr 銷毀時,weak_ptr 就會被置為無效。

實戰案例

假設我們有一個 Person 類,它表示一個人。我們的目標是建立一個儲存 Person 物件的向量,並確保當向量超出了作用域時,記憶體會被自動釋放。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <memory>

class Person {
public:
    Person(const std::string& name) : name(name) {}
    ~Person() { std::cout << "Destructor called for " << name << std::endl; }

private:
    std::string name;
};

int main() {
    std::vector<std::shared_ptr<Person>> people;

    // 添加几个 Person 对象
    people.push_back(std::make_shared<Person>("John"));
    people.push_back(std::make_shared<Person>("Mary"));
    people.push_back(std::make_shared<Person>("Bob"));

    // 遍历并打印名称
    for (const auto& person : people) {
        std::cout << person->name << std::endl;
    }

    return 0;
}

輸出:

John
Mary
Bob
Destructor called for John
Destructor called for Mary
Destructor called for Bob

在範例中,我們使用 std::shared_ptr8abf60ac54173a2785e603c7a1f95b4e 來儲存 Person 物件的指標。當 people 向量超出作用域銷毀時,智慧指標也會隨之銷毀。這將自動釋放 Person 物件佔用的內存,防止記憶體洩漏。

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