资阳市网站建设,企业vi设计标准,温州网络公司推广,raid管理网站开发我在我的C异常博客中曾提到#xff0c;对于异常的处理经常会导致内存泄漏问题#xff0c;
一种解决方法是异常的重新抛出#xff0c;还有一种就是RAII#xff0c;那么RAII的思想体现
在C中就是智能指针#xff0c;所以接下来我将简单的介绍#xff0c;什么是RAII#xf…我在我的C异常博客中曾提到对于异常的处理经常会导致内存泄漏问题
一种解决方法是异常的重新抛出还有一种就是RAII那么RAII的思想体现
在C中就是智能指针所以接下来我将简单的介绍什么是RAII以及什
么是智能指针。1. 初识智能指针
在学C的人还没有接触智能指针的时候就会想智能指针到底是什么啊它真的是智能的吗其实智能指针只是人们给它起了个这样的名字它并不是智能的。 我们首先来解决异常博客中如何使用RAII的思想很好的解决内存泄漏问题 可以看到在程序执行中只是开辟了空间而没有释放。原因就是异常抛出后如果有接收异常的地方执行流会直接跳跃到匹配的catch中而不执行中间栈帧的后续代码但是会销毁中途的栈帧而开辟空间是在堆上自然也就无法释放了。接下来给出RAII思想解决内存泄漏问题 可以看到我们确实能够很好的将申请的资源释放并且不需要我们自己手动释放。利用的原理也是当栈帧结束的时候会调用栈帧中的自定义类的对象的析构函数而我们利用这一点正好可以将资源释放。而这可以说是RAII但这也只是智能指针的雏形因为它不具有指针的操作
2. 智能指针的发展历程
智能指针其实在C98中就有提出只不过是在C11中才被广泛认可。所以要研究好智能指针顺着历史的发展来探索智能指针也未尝不可。
a. auto_ptr auto_ptr是在C98中提出的一种智能指针它自然也遵循RAII。但是他有缺陷 原因如下 当使用赋值重载或者拷贝构造的时候它会将资源的管理权转让将原来的管理智能指针中的原生指针置为空也就是对象悬空这样会导致使用者经常会出现访问越界的问题。这也是为什么C11中智能指针才被广泛认可。 接下来我们简单实现一下auto_ptr: b. unique_ptr
unique_ptr是C11中提出的智能指针它没有auto_ptr的缺点因为它就不能将资源管理权进行转让也就是无法使用赋值重载和拷贝构造。
我们也可以试着自己实现一个简单的 要实现对应的特性我们可以只声明并且设为私有。 还有一种就是delete掉赋值重载和拷贝构造 当然它也可以正常使用
它的缺点也显而易见就是同一处资源只能一个对象管理所以就又有了shared_ptr。
c. shared_ptr 它的特点就是可以有多个shared_ptr对象共同管理同一处资源 我们也可以自己实现那么在实现的时候要实现多个对象共同管理一份资源那就得使用引用计数了但是这个引用计数的存储位置也必须是堆上开辟出来的假如是成员变量的话就无法实现同一块资源有多少个shared_ptr对象管理了。假如是静态变量的话如果程序中有两处资源需要shared_ptr管理也无法实现。 要注意
计数只有在拷贝构造和赋值重载时才。
析构时要根据引用计数来判断否真的释放资源。实现如下 它也有缺点 可以看到这样设置节点是不正确的导致节点无法连接所以应该是这样 这样就会正常这里多次释放不报错的原因是因为delete对空指针做了特殊处理 但是这样就会出问题 库中的也会出现这种问题
这其中的逻辑如下
就会导一直循环要释放从而无法释放资源。这种现象叫做循环引用。为了解决这种现象就又出现了weak_ptr。
weak_ptr
weak_ptr可以说是专门为了shared_ptr打辅助的而它也不遵循RAII了。它其中提供了shared_ptr的构造函数所以我们再来简单实现一手 它没有析构函数没有对资源进行管控也就不遵循RAII其中的get是获取shared_ptr的原生指针。 循环引用问题能够解决的原理是使用weak_ptr之后没有增加两节点资源的引用计数从而在析构时能够很自然的释放资源。
3. 定制删除器
在上面讲述中我们只是delete了一块资源那要是一块连续的资源呢我们就需要使用delete[]来释放资源那如何分别究竟释放的是一块单一资源还是一块连续的资源呢C把这个问题交给了程序员所以就有了定制删除器我们以unique_ptr举个例子 这其中我们使用了可调用对象包装器模板来实现删除器的功能。 可以看到不仅堆中的空间算资源打开的文件也是资源所以资源说的是很广泛的。
4. 总结
现在我们再回想一遍什么是RAII、智能指针他们之间有什么关系
RAII它是一种思想它其实就是利用了对象的生命周期的特点从而对资源达到控制。
而C中的智能指针它是RAII的一种体现利用处于该栈帧中自定义类的析构函数
在栈帧结束时自动调用的特性从而实现对资源的管控而我们作为C程序员是必须要把内存泄漏这件事情看的非常非常非常重要的一件事
1. 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。
需要下一条智能指针来管理才有保证。
2. 采用RAII思想或者智能指针来管理资源。
3. 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。
4 出问题了使用内存泄漏工具检测。ps不过很多工具都不够靠谱或者收费昂贵。
