一、内存泄漏(臭名昭著的bug)
(1)、动态申请堆空间,用完后不归还
(2)、c++语言中没有垃圾回收机制
(3)、指针无法控制所指向的堆空间生命周期(如局部指针生命周期结束了堆空间的生命周期还未结束)
二、智能指针
1、当代c++平台的智能指针
(1)、指针生命周期结束时主动释放堆空间
(2)、一片堆空间最多只能由一个智能指针标识
(3)、杜绝指针运算和指针比较
2、智能指针的设计方案
(1)、通过类模板描述指针的行为:能够定义不同类型的指针变量
(2)、重载指针特征操作符(->和*):利用对象模拟原生指针的行为
3、下面说明用c++来实现智能指针的具体做法
1、为了达到指针生命周期结束时主动释放堆空间的目的,需要在析构函数中将指针删除
SmartPoiter(T* p = NULL) { m_pointer = p;//开始时指向NULL } T* operator -> () { return m_pointer; } T& operator * () { return *m_pointer; } bool isNull() { return (m_pointer == NULL); } T* get() { return m_pointer; } ~SmartPoiter() { delete m_pointer;//析构函数中删除原生指针 }
2、而要达到一片内存只有一个指针管理的目的,必须在拷贝构造函数和赋值操作符处做处理
SmartPoiter(const SmartPoiter<T>& obj) { m_pointer = obj.m_pointer; const_cast<SmartPoiter<T>&>(obj).m_pointer = NULL;//因为obj是const属性,不能做左值,需先进行强制类型转换 } SmartPoiter<T>& operator = (const SmartPoiter<T>& obj) { if( this != &obj ) { delete m_pointer; m_pointer = obj.m_pointer; const_cast<SmartPoiter<T>&>(obj).m_pointer = NULL; } return *this; }
3、而要实现不能进行指针运算和指针比较则非常容易:不重载相应的操作符即可(如不重载++操作符和==操作符等)
三、完整代码
#ifndef SMARTPOINTER_H #define SMARTPOINTER_H namespace DTLib { template <typename T> class SmartPoiter { protected: T* m_pointer; public: SmartPoiter(T* p = NULL) { m_pointer = p; } SmartPoiter(const SmartPoiter<T>& obj) { m_pointer = obj.m_pointer; const_cast<SmartPoiter<T>&>(obj).m_pointer = NULL; } SmartPoiter<T>& operator = (const SmartPoiter<T>& obj) { if( this != &obj ) { delete m_pointer; m_pointer = obj.m_pointer; const_cast<SmartPoiter<T>&>(obj).m_pointer = NULL; } return *this; } T* operator -> () { return m_pointer; } T& operator * () { return *m_pointer; } bool isNull() { return (m_pointer == NULL); } T* get() { return m_pointer; } ~SmartPoiter() { delete m_pointer; } }; } #endif // SMARTPOINTER_H
SmartPointer.h
#include <iostream> #include "SmartPointer.h" using namespace std; using namespace DTLib; class Test { public: Test() { cout << "Test()" << endl; } ~Test() { cout << "~Test" << endl; } }; int main() { SmartPoiter<Test> p1 = new Test(); //SmartPoiter<Test> p2 = p1; SmartPoiter<Test> p2; p2 = p1; cout << "p1=" << p1.isNull() << endl; cout << "p2=" << p2.isNull() << endl; //p1++;//不能进行指针运算,因为没有重载相应的操作符 return 0; }
注:智能指针使用军规:只能用来指向堆空间的单个对象或者单个变量
四、小结
(1)、指针操作符(->和*)可以被重载
(2)、重载指针特征操作符能够使用对象代替指针
(3)、智能指针只能用于指向堆空间中的内存
(4)、智能指针的意义在于最大程度避免内存问题
时间: 2024-09-30 23:52:41