C++ 智慧指標：從基礎到高級

智慧指針是 C 專用指針，能夠自動釋放堆記憶體對象，避免記憶體錯誤。類型包括：unique_ptr：獨佔所有權，指向單一物件。 shared_ptr：共享所有權，允許多個指標同時管理物件。 weak_ptr：弱引用，不增加引用計數，避免循環引用。使用方法：使用 std 命名空間的 make_unique、make_shared 和 make_weak 建立智慧指標。智慧型指標在作用域結束時自動釋放物件記憶體。進階用法：可以使用自訂刪除器控制物件釋放方式。智慧指標可有效管理動態數組，防止記憶體洩漏。

從基礎到進階：C 智慧指標

簡介

智慧指標是C 中旨在解決記憶體管理的特殊指標。它們透過自動釋放指標指向物件在堆疊記憶體上的空間，有效避免了手動記憶體管理帶來的常見的記憶體錯誤，例如記憶體洩漏和懸垂指標。

類型

C 中有多種智慧指標類型，每種類型都有其獨特的功能和用途：

• unique_ptr： 獨佔所有權的智慧指針，指向只能被一個指標管理的物件。
• shared_ptr： 共享所有權的智慧指針，允許多個指針同時管理同一個物件。
• weak_ptr： 弱引用智慧指針，不會增加物件的參考計數，用於避免循環引用。

基本用法

建立智慧指標只需使用std 命名空間中的對應類型範本：

// 独占所有权
unique_ptr<int> p1 = make_unique<int>(42);

// 共享所有权
shared_ptr<int> p2 = make_shared<int>(10);

// 弱引用
weak_ptr<int> p3 = p2;

釋放記憶體

智慧指標會在其作用域結束時自動釋放所指向的物件。因此，不需要手動呼叫 delete 或 free。

實戰案例：動態數組管理

使用智慧指標管理動態數組，可以避免因忘記手動釋放空間而導致的記憶體洩漏：

// 普通的动态数组管理
int* arr = new int[100];

// 智能指针管理动态数组
unique_ptr<int[]> arr = make_unique<int[]>(100);

當arr 超出其作用域時，智慧型指標會自動刪除陣列。這確保了在所有情況下都釋放了資源。

進階用法：自訂刪除器

某些情況下，可能需要使用自訂刪除器來控制指標指向物件的釋放方式。這可以透過重載delete 運算子來實現：

class MyObject {
public:
    ~MyObject() {
        // 自定义删除逻辑
    }
};

int main() {
    unique_ptr<MyObject, decltype(&MyObject::delete)> p = make_unique<MyObject>(&MyObject::delete);
}

#結論

透過將智慧指標納入C 程式碼庫，開發人員可以大幅提高記憶體管理的效率，同時避免常見錯誤。這有助於建立更健壯、更可靠的應用程式。

以上是C++ 智慧指標：從基礎到高級的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！