1.为什么需要智能指针

什么是内存泄漏内存泄漏指因为疏忽或错误造成程序未能释放已经不再使用的内存的情况。

内

存泄漏并不是指内存在物理上的消失而是应用程序分配某段内存后因为设计错误失去了对

内存泄漏的危害长期运行的程序出现内存泄漏影响很大如操作系统、后台服务等等出现

void

C/C程序中一般我们关心两种方面的内存泄漏堆内存泄漏(Heap

leak)

内存没有被释放那么以后这部分空间将无法再被使用就会产生Heap

指程序使用系统分配的资源比方套接字、文件描述符、管道等没有使用对应的函数释放

2.3

工程前期良好的设计规范养成良好的编码规范申请的内存空间记着匹配的去释放。

ps

这个理想状态。

但是如果碰上异常时就算注意释放了还是可能会出问题。

需要下一条智

有些公司内部规范使用内部实现的私有内存管理库。

这套库自带内存泄漏检测的功能选项。

总结一下:

1、事前预防型。

如智能指针等。

2、事后查错型。

如泄漏检测工具。

RAIIResource

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。

借此我们实际上把管理一份资源的责任托管给了一个对象。

这种做

法有两大好处

_ptr(ptr){}~SmartPtr(){delete[]

_ptr;cout

C98版本的库中就提供了auto_ptr的智能指针。

下面演示的auto_ptr的使用及问题。

auto_ptr的实现原理管理权转移的思想下面简化模拟实现了一份ns::auto_ptr来了解它的原理

C98

ptr):_ptr(ptr){}auto_ptr(auto_ptrT

sp):_ptr(sp._ptr){//

}//结论auto_ptr是一个失败设计很多公司明确要求不能使用auto_ptr

int

unique_ptr的实现原理简单粗暴的防拷贝下面简化模拟实现了一份unique_ptr来了解它的原

namespace

unique_ptr{public:unique_ptr(T*

ptr):_ptr(ptr){}~unique_ptr(){if

(_ptr){cout

shared_ptr的原理是通过引用计数的方式来实现多个shared_ptr对象之间共享资源。

shared_ptr在其内部给每个资源都维护了着一份计数用来记录该份资源被几个对象共享。

在对象被销毁时(也就是析构函数调用)就说明自己不使用该资源了对象的引用计数减一。

如果引用计数是0就说明自己是最后一个使用该资源的对象必须释放该资源

如果不是0就说明除了自己还有其他对象在使用该份资源不能释放该资源否则其他对象就成野指针了。

namespace

shared_ptr{public:shared_ptr(T*

ptr

_pRefCount(sp._pRefCount){(*_pRefCount);}void

Release(){if

sp._pRefCount;(*_pRefCount);}return

*this;}~shared_ptr(){Release();}//

像指针一样使用int

存在的问题当多个线程同时进行拷贝的时候就会出现数据不一致的问题

int

sp3(sp1);}});t1.join();t2.join();cout

sp1.use_count()

shared_ptr{public:shared_ptr(T*

ptr

_pmut(sp._pmut){_pmut-lock();(*_pRefCount);_pmut-unlock();}void

Release(){//释放锁bool

sp._pRefCount;_pmut-lock();(*_pRefCount);_pmut-unlock();}return

*this;}int

_ptr;}~shared_ptr(){Release();}//

像指针一样使用T

此时解决了拷贝时引用计数数据不一致的问题但是在访问资源的时候又存在线程安全的问题

struct

10000;ns::shared_ptrDatesp1(new

Date());thread

sp2(sp1);sp2-_year;sp2-_month;sp2-_day;}});thread

t2([](){for

sp3(sp1);sp3-_year;sp3-_month;sp3-_day;}});t1.join();t2.join();cout

sp1.use_count()

i){mut.lock();ns::shared_ptrDate

sp2(sp1);sp2-_year;sp2-_month;sp2-_day;mut.unlock();}});thread

t2([](){for

i){mut.lock();ns::shared_ptrDate

sp3(sp1);sp3-_year;sp3-_month;sp3-_day;mut.unlock();}});t1.join();t2.join();cout

sp1.use_count()

ListNode);ns::shared_ptrListNode

node2(new

node1和node2两个智能指针对象指向两个节点引用计数变成1我们不需要手动

node1的_next指向node2node2的_prev指向node1引用计数变成2。

node1和node2析构引用计数减到1但是_next还指向下一个节点。

但是_prev还指向上

但是_next属于node的成员node1释放了_next才会析构而node1由_prev管理_prev

如图所示

解决方案在引用计数的场景下把节点中的_prev和_next改成weak_ptr就可以了

简单模拟实现weak_ptr:

weak_ptr{public:weak_ptr():_ptr(nullptr){}weak_ptr(const

shared_ptrT

_data;//可以指向/访问资源但是不参与资源的管理不增加引用计数ns::weak_ptrListNode

_next;~ListNode()

ListNode);ns::shared_ptrListNode

node2(new

node1时weak_ptr的_next和_prev不会增加node1和node2的引用计数。

定址删除器

{//可以通过自定义的仿函数进行删除std::shared_ptrstring

sp2(new

string[10],Deletearraystring());//也可以通过lambda表达式进行删除std::shared_ptrstring

sp3(new

shared_ptr{public:shared_ptr(T*

ptr

_pmut(sp._pmut){_pmut-lock();(*_pRefCount);_pmut-unlock();}void

Release(){//释放锁bool

_ptr;//转化为定址删除器进行删除_del(_ptr);delete

_pRefCount;flag

sp._pmut;_pmut-lock();(*_pRefCount);_pmut-unlock();}return

*this;}int

_ptr;}~shared_ptr(){Release();}//

像指针一样使用T

{//可以通过自定义的仿函数进行删除ns::shared_ptrstring,Deletearraystring

sp2(new