C++超详细讲解智能指针

目录
  • 一、内存泄漏-永恒的话题
  • 二、深度思考
  • 三、智能指针分析
  • 四、小结

一、内存泄漏-永恒的话题

  • 动态申请堆空间，用完后不归还
  • C++ 语言中没有垃圾回收的机制
  • 指针无法控制所指堆空间的生命周期

下面看一段内存泄漏的代码：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Test
{
    int i;
public:
    Test(int i)
    {
        this->i = i;
    }
    int value()
    {
        return i;
    }
    ~Test()
    {
    }
};
int main()
{
    for(int i=0; i<5; i++)
    {
        Test* p = new Test(i);
        cout << p->value() << endl;
    }
    return 0;
}

输出结果如下：

二、深度思考

  • 需要一个特殊的指针
  • 指针生命周期结束时主动释放堆空间
  • 一片堆空间最多只能由一个指针标识
  • 杜绝指针运算和指针比较

三、智能指针分析

解决方案

  • 重载指针特征操作符( -> 和 * )
  • 只能通过类的成员函数重载
  • 重载函数不能使用参数
  • 只能定义一个重载函数

下面看一段智能指针的使用示例：

#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
class Test
{
    int i;
public:
    Test(int i)
    {
        cout << "Test(int i)" << endl;
        this->i = i;
    }
    int value()
    {
        return i;
    }
    ~Test()
    {
        cout << "~Test()" << endl;
    }
};
class Pointer
{
    Test* mp;
public:
    Pointer(Test* p = NULL)
    {
        mp = p;
    }
    Pointer(const Pointer& obj)
    {
        mp = obj.mp;
        const_cast<Pointer&>(obj).mp = NULL;
    }
    Pointer& operator = (const Pointer& obj)
    {
        if (this != &obj)
        {
            delete mp;
            mp = obj.mp;
            const_cast<Pointer&>(obj).mp = NULL;
        }
        return *this;
    }
    Test* operator -> ()
    {
        return mp;
    }
    Test& operator * ()
    {
        return *mp;
    }
    bool isNull()
    {
        return (mp == NULL);
    }
    ~Pointer()
    {
        delete mp;
    }
};
int main()
{
    Pointer p1 = new Test(0);
    cout << p1->value() << endl;
    Pointer p2 = p1;
    cout << p1.isNull() << endl;
    cout << p2->value() << endl;
    return 0;
}

输出结果如下：

注意这两行代码的含义，

mp = obj.mp;
const_cast<Pointer&>(obj).mp = NULL;

表明当前对象的成员指针指向初始化对象的成员指针所对应的堆空间，这就两个智能指针对象指向了同一片堆空间，然后 const_cast<Pointer&>(obj).mp = NULL; 表明初始化对象把自己管理的堆空间交给当前对象。这就完成了前面说的“一片堆空间最多只能由一个指针标识”。

智能指针使用的军规：只能用来指向堆空间中的对象或者变量

四、小结

  • 指针特征操作符（ -> 和 * )可以被重载
  • 重载指针特征符能够使用对象代替指针
  • 智能指针只能用于指向堆空间中的内存
  • 智能指针的意义在于最大程度的避免内存问题

到此这篇关于C++超详细讲解智能指针的文章就介绍到这了,更多相关C++智能指针内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

赞 (0)

相关推荐

  • 一文掌握 C++ 智能指针的使用方法

    一文掌握 C++ 智能指针的使用方法

    目录 一.RAII 与引用计数 二.std::shared_ptr 三.std::unique_ptr 四.std::weak_ptr 五.总结 一.RAII 与引用计数 了解 Objective-C/Swift 的程序员应该知道引用计数的概念.引用计数这种计数是为了防止内存泄露而产生的. 基本想法是对于动态分配的对象,进行引用计数,每当增加一次对同一个对象的引用,那么引用对象的引用计数就会增加一次, 每删除一次引用,引用计数就会减一,当一个对象的引用计数减为零时,就自动删除指向的堆内存. 在传

  • C++11 智能指针的具体使用

    C++11 智能指针的具体使用

    目录 智能指针的原理 RAII 智能指针的原理 auto_ptr 1.auto_ptr的使用及问题 unique_ptr shared_ptr shared_ptr的循环引用 智能指针的原理 RAII RAII(Resource Acquisition Is Initialization)是一种利用对象生命周期来控制程序资源(如内存.文件句柄.网络连接.互斥量等等)的简单技术. 在对象构造时获取资源,接着控制对资源的访问使之在对象的生命周期内始终保持有效,最后在对象析构的时候释放资源. 借此,我

  • C++ 智能指针代码解析

    C++ 智能指针代码解析

    目录 前言 1,aoto_ptr 2,unique_ptr 3,share_ptr 4, weak_ptr 总结 前言 如果在程序中使用new从堆分配内存,等到不再需要时,应使用delete将其释放,C++引入了智能指针auto_ptr,以帮助自动完成这个过程,但是aoto_ptr也有其局限性,因此从Boost库中又引入了三种智能指针unique_ptr shared_ptr weak_ptr. 1,aoto_ptr // ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的

  • 融会贯通C++智能指针教程

    融会贯通C++智能指针教程

    目录 一.基础知识介绍 裸指针常出现以下几个问题: 二.不带引用计数的智能指针 不带引用计数的智能指针主要包括 (1)auto_ptr源码 (2)scoped_ptr (3)unique_ptr源码 三.带引用计数的智能指针 四.shared_ptr 和 weak_ptr 智能指针的交叉引用问题 五.多线程访问共享对象的线程安全问题 六.自定义删除器 一.基础知识介绍 裸指针常出现以下几个问题: 忘记释放资源,导致资源泄露(常发生内存泄漏问题) 同一资源释放多次,导致释放野指针,程序崩溃 写了释

  • C++深入分析讲解智能指针

    目录 1.简介 2.unique_ptr指针(独占指针) 3.shared_ptr指针(共享所有权) 4.weak_ptr(辅助作用) 5.自实现初级版智能指针 6.总结 1.简介 程序运行时存在静态空间.栈和堆区,用堆来存储动态分配空间的对象即那些在程序运行时分配空间的对象,若该对象不再使用,我们必须显式的销毁它们,避免内存泄漏. 智能指针是一个可以像指针一样工作的对象,有unique_ptr(独占指针),shared_ptr与weak_ptr等智能指针,定义在<memory>头文件中,可以

  • C++智能指针之shared_ptr详解

    C++智能指针之shared_ptr详解

    目录 共享指针的初始化方式 常用成员函数 shared_ptr内存模型 make_shared的优缺点 优点 缺点 引用计数 比较运算符 总结 共享指针的初始化方式 1.裸指针直接初始化,但不能通过隐式转换来构造 2.允许移动构造,也允许拷贝构造 3.通过make_shared构造 例: #include <iostream> #include <memory> class Frame {}; int main() { std::shared_ptr<Frame> f(

  • C++智能指针shared_ptr

    C++智能指针shared_ptr

    目录 1.什么是shared_ptr? 2.shared_ptr支持哪些操作? 3.如何创建shared_ptr的实例? 4.什么是shared_ptr的引用计数?如何查看? 5.shared_ptr何时释放其所指向的对象? 1.什么是shared_ptr? C++11中包括shared_ptr在内的多种指针,都是模板类型,意味着使用者可以指定想要操作的类型. 创建shared_ptr的方式如下: shared_ptr<int>p1; // p1=NULL 2.shared_ptr支持哪些操作

  • C++的智能指针你真的了解吗

    C++的智能指针你真的了解吗

    目录 什么是RAII RAII的原理 裸指针存在的问题 auto_ptr unique_ptr 总结 什么是RAII RAII(Resource Acquisition Is Initialization)是由C++之父提出的,中文翻译为资源获取即初始化,使用局部对象来管理资源的技术称为资源获取即初始化:这里的资源主要是指操作系统中有限的东西如内存(heap).网络套接字.互斥量.文件句柄等等,局部对象是指存储在栈的对象,它的生命周期是由操作系统来管理的,无需人工介入 RAII的原理 资源的使用

  • C++超详细讲解智能指针

    C++超详细讲解智能指针

    目录 一.内存泄漏-永恒的话题 二.深度思考 三.智能指针分析 四.小结 一.内存泄漏-永恒的话题 动态申请堆空间,用完后不归还 C++ 语言中没有垃圾回收的机制 指针无法控制所指堆空间的生命周期 下面看一段内存泄漏的代码: #include <iostream> #include <string> using namespace std; class Test { int i; public: Test(int i) { this->i = i; } int value()

  • C语言超详细讲解函数指针的运用

    目录 前言 计算器的例子 回调函数 转移表 前言 前面我们学习了各种各样的指针类型,有些指针可以说是稀奇百怪,特别是函数指针,有些朋友可能觉得,函数指针有些多余,调用函数为什么要用指针调用,直接调用不好吗? 接下来我们从具体的实例来回答同学们的问题,加深对函数指针的理解. 计算器的例子 接下来我们写一个简单的计算器程序,完成不同的计算功能比如加减乘除: #include <stdio.h> //相加函数 int add(int a, int b) { return a + b; } //相减函

  • C++ Boost weak_ptr智能指针超详细讲解

    目录 一.提要 二.特别智能指针(Special Smart Pointers) 一.提要 在 C++11 中,boost::weak_ptr是另一类智能指针,一般是用COM组件生成.调用,本文阐述这种指针的特点和用法. 二.特别智能指针(Special Smart Pointers) 到目前为止介绍的每个智能指针都可以在不同的场景中单独使用.但是,boost::weak_ptr 仅在与 boost::shared_ptr 结合使用时才有意义. boost::weak_ptr 在 boost/w

  • C语言指针超详细讲解上篇

    C语言指针超详细讲解上篇

    目录 前言 1.指针是什么 1.1 指针变量 1.2 指针是内存中一个最小单元的编号 2.指针和指针类型 2.1 指针±类型 2.2 指针的解引用 2.2.1 int* 类型的解引用 2.2.2 char* 类型的解引用 3.野指针 3.1 野指针成因 3.1.1 指针未初始化 3.1.2 指针越界访问 3.1.3 指针指向的空间释放 3.2 如何规避野指针 总结 前言 本文开始指针相关内容的学习,主要内容包括: 指针是什么 指针和指针类型 野指针 指针运算 指针和数组 二级指针 指针数组 1.

  • C语言指针超详细讲解下篇

    C语言指针超详细讲解下篇

    目录 前言 指针运算 指针±整数 4.1 指针±整数 4.2 指针-指针 4.3 指针的关系运算 5.指针和数组 6.二级指针 7.指针数组 7.1 举例 1 7.2 举例 2 总结 前言 本文接着上一篇内容,继续学习指针相关知识点. 指针运算 指针±整数 指针-指针 指针的关系运算 4.1 指针±整数 #define VALUE 5 int main() { float values[VALUE]; float *vp; //指针+-指针,关系运算 for (vp = &values[0];

  • C语言超详细讲解指针的概念与使用

    C语言超详细讲解指针的概念与使用

    目录 一.指针与一维数组 1. 指针与数组基础 2. 指针与数组 3. 一个思考 二.指针与字符串 三.指针和二维数组 1. 指针数组与数组指针 2. 指针数组 3. 数组指针 一.指针与一维数组 1. 指针与数组基础 先说明几点干货: 1. 数组是变量的集合,并且数组中的多个变量在内存空间上是连续存储的. 2. 数组名是数组的入口地址,同时也是首元素的地址,数组名是一个地址常量,不能更改. 3. 数组的指针是指数组在内存中的起始地址,数组元素的地址是指数组元素在内存中的其实地址. 对于第一点数

  • C语言超详细讲解指针的使用

    目录 指针概述 自身类型 指向类型 代码例子 数值型指针 字符型指针 单字符 字符数组 字符串型指针 字符数组总结 指针概述 C语言中指针也可以认为是一种类型,不同于数值型和字符型的类型.推演过去指针变量也就是相当于不同的变量类型,不同于数值变量.字符型变量.字符串变量. 指针变量两种类型:自身类型和指向的类型 自身类型:将变量名去掉,剩下的就是指针变量类型. 指向类型:将变量名和离它最近的一个*去掉,剩下的类型就是指针指向的类型 int num = 10; int* p = NULL; p =

  • C++超详细讲解内存空间分配与this指针

    C++超详细讲解内存空间分配与this指针

    目录 成员属性和函数的存储 空对象 成员属性的存储 成员函数的存储 this指针的概念 解决名称冲突 返回对象指针*this 总结 成员属性和函数的存储 在C++中成员变量和成员函数是分开存储的: 空对象 class Person {}; 这里我直接创建一个空的类,并创建一个空的类对象(Person p),利用sizeof关键字输出p所占内存空间,sizeof(p);结果是p=1: 注意:空对象占用内存空间为: 1.C++编译器会给每个空对象分配一个字节空间,是为了区分空对象占内存的位置 2.每

  • C++超详细讲解引用和指针

    C++超详细讲解引用和指针

    目录 引用概念 定义步骤 引用必须初始化 引用初始化后不能更改 引用作为函数的参数可以替代指针变量 常引用 引用作为函数的返回值类型 引用的本质 指针的引用(了解) 指针和引用的区别 引用概念 引用的本质:给已有的变量名 取个别名 //给num取个别名为b int num =100; //&不是取b的地址 只是描述b是num的别名 编译器不会为b开辟新的空间 int &b = num;//num的别名 是b //操作b等价操作num 定义步骤 1.&修饰别名 2.给哪个变量取别名

  • C语言超详细讲解宏与指针的使用

    C语言超详细讲解宏与指针的使用

    目录 1.关于define 2.初识指针 (1)内存 (2)示例 (3)指针的使用示例 (4)指针变量的大小 1.关于define define是一个预处理指令,有两种用法,一种是用define定义常量:另外一种是define定义宏. 下面的例子为利用define定义常量 #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #define MAX 1000 #include <stdio.h> int main() { printf("%d\n",MAX); r

随机推荐