C++入门(2)内存泄露与智能指针-创新互联
首先看一个程序:
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int a = 1;
int b = 2;
vectorv2{&a, &b};
while (!v2.empty()) {
auto iter = v2.begin();
delete *iter;
v2.erase(iter);
}
}
这个程序会报错:free(): invalid pointer
原因:这个程序中的问题在于,它是在使用delete删除堆上的变量,而在这里a和b是栈上的变量,不能用delete删除。所以这个程序会导致野指针错误。
进一步解释:堆和栈是两种不同的存储空间,在 C++ 中用来存储不同类型的变量。
栈上的变量是由编译器自动分配和释放的,速度快,但是空间大小有限,不能动态增长。栈上的变量通常是局部变量或者是函数参数。
堆上的变量是由程序员手动分配和释放的,速度慢,但是空间大小可以动态增长。堆上的变量通常是使用 new 关键字动态分配的。
在这个程序中,vector
栈上的变量在程序离开它所在的作用域时会自动释放,因此程序员无需手动释放。而堆上的变量,需要程序员手动释放,否则会导致内存泄漏。
正确程序:
int main() {
vectorv2;
v2.push_back(new int(1));
v2.push_back(new int(2));
while (!v2.empty()) {
auto iter = v2.begin();
delete *iter;
v2.erase(iter);
}
}
二、内存阅读方法为方便调试和观察,可以使用memory view。格式说明:
每个“两位数”表示一个字节空间所对应的值,一个字节是8位的,用两个16进制数刚好表示出来(每个数4位)。在gpd中输入 p &变量名 即可获得变量所对应的内存地址。
三、智能指针之shared_ptr 基本用法new delete和malloc free的区别:
new会调用构造函数,malloc只会分配内存。
delete会调用对象的析构函数,而free不会调用任何函数。
智能指针(shared_ptr)
make_shared高效安全,从堆(动态内存)中初始化一个对象。相当于new。
p.reset() 相当于delete。
可以多个指针指向同一个内存,内部有一个计数变量,会记录被多少指针指向。程序员无需手动释放他,系统会自动释放。
此时:
如果我们此时调用ps1.reset()
再举一个例子:
#include "iostream"
#includeusing namespace std;
int main() {
shared_ptrp = make_shared(1);
cout<< p.use_count()<< endl;//1
p.reset();
cout<< p.use_count()<< endl;//0
cout<< (p == nullptr)<< endl;//true
return 0;
}
使用陷阱不要使用裸指针初始化多个智能指针,一个智能指针的use_count为0后会释放内存导致另一个智能指针异常。
与上一个同理不要将一个智能指针的get()绑定到另一个智能指针上,例如一下程序无法正常运行。
int main() {
shared_ptrp = make_shared(10);
int *p_bare = p.get();
{
shared_ptrp2(p_bare);
}
cout<< p.use_count()<< endl;
}
解决方法:只有智能指针或make_shared初始化智能指针。只有比较古老的需要裸指针的API采用get(内部不会释放指针也不会用它初始化智能指针)。
四、智能指针之weak_ptr辅助shared_ptr工作(像一个旁观者),weak是弱,强指的是shared_ptr。weak_ptr也是一个类模板,用来指向shared_ptr管理的对象但是weak_ptr这种指向不会控制所指向对象的生命周期。即不会改变shared_ptr的引用计数。可以用于解决循环引用的问题。
weak_ptr的创建用shared_ptr来初始化。weak_ptr
检查weak_ptr是否存在,如果存在则返回指向对象的shared_ptr否则返回一个空的shared_ptr。
intmain(){
autosp=make_shared(100);
// wc = 0, uc = 1
autowp=weak_ptr(sp);
// wc = 1, uc = 1
autosp2=wp.lock();
// wc = 1, uc = 2
return0;
}
use_count、reset、expireduse_count返回强引用个数,reset释放,expired判断use_count是否为0。
weak_count
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