动态内存与智能指针

一、三大内存区域

栈内存：保存定义在函数内的非static对象。

静态内存：保存局部static对象，类static数据成员以及定义在任何函数之外的变量。

堆（自由空间）：存储动态分配的对象。

程序使用动态内存出于以下三种原因之一：

1、程序不知道自己需要使用多少对象

2、程序不知道所需对象的准确类型

3、程序需要在多个对象间共享数据

二、动态内存与智能指针

头文件：memory

1、运算符new、delete

    new：在动态内存中为对象分配空间并返回一个指向对象的指针。

    delete：接收一个动态对象的指针，销毁对象，并是释放与之关联的内存。

2、shared_ptr类

#include<memory>
#include<string>
using namespace std;
int main()
{
        shared_ptr<string> p;
        //如果p不为空，检查它是否指向一个空string
        if (p && p->empty())
        {
        }
        return 0;
}

    每个shared_ptr都有一个关联的计数器，称为引用计数。该计算器记录了一个对象被多少个智能指针指向。shared_ptr的析构函数会递减它所指向的对象的引用计数。如果引用计数变为0，shared_ptr的析构函数就会销毁对象，并释放

执行delete运算符后，先调用对象的析构函数，后释放内存

指定d(替代delete)后，在对象应该释放时将调用d(即使原来有析构函数，也是调用d而不调用原始函数)，在d中需要使用delete运算符释放内存。

#include<memory>
#include<string>
#include"test.h"
#include"testClass.h"
using namespace std;
void f(testClass* p)
{
    cout << "f" << endl;
    delete p;
}
int main()
{
    testClass* p;
    if (true)
    {
        shared_ptr<testClass> sp(new testClass("123"),f);
        p = sp.get();
    }
    p->name = "456";//以及释放，不能正确执行
    return 0;
}

（1）当对象的引用计数为0，但有其他指针指向它时，该对象是否会被销毁？

答：会销毁

（2）make_shared函数

    最安全的动态内存分配方法是调用make_shared的标准库函数。此函数在动态内存中分配一个对象并初始化它，返回指向此对象的shared_ptr。

shared_ptr<string> p1 = make_shared<string>();
auto p2 = make_shared<string>("CDA");

3、unique_ptr类

    某个时刻只能有一个unique_ptr指向一个给定对象，当unique_ptr被销毁时，它所指向的对象也被销毁。

    

    因为某时刻只能一个unique_ptr指向一个给定对象，所以不能拷贝unique_ptr，但是有一个例外，我们可以拷贝或赋值一个将要被销毁的unique_ptr。例如：

注：

向unique_ptr传递删除器

unique_ptr<对象类型,删除器类型> p(new 对对象类型,删除器);

  

（1）能否让一个unique_ptr和一个shared_ptr指向同一个对象

运行时发生错误。

结论：unique_ptr指向一个对象后，便不能再有智能指针指向该对象。

4、weak_ptr

    weak_ptr是一种不控制所指向对象生存期的智能指针，它指向由一个shared_ptr管理的对象。将一个weak_ptr绑定到一个shared_ptr不会改变shared_ptr的引用计数。一旦最后一个指向对象的shared_ptr被销毁，对象就被释放。即使有weak_ptr指向对象，对象也还是会被释放。

由于对象可能不存在，我们不能使用weak_ptr直接访问对象，而必须调用lock。

weak_ptr<string> wp(make_shared<string>("123"));
if (auto sp = wp.lock())//判断是否为空
{

}

5、使用规范

delete内存后将指针赋值为nullptr，表示指针不再绑定到任何对象