《C++ Primer 第五版 中文版》第12章 动态内存【阅读笔记 + 个人思考】
- 12.1 动态内存与智能指针
- 12.1.1 shared_ptr类
静态内存包括：初始化只读数据段，初始化读写数据段，未初始化数据和常量数据段。
详细在下面博客总结：
Linux系统下C++程序运行时的内存布局及存储内容，生命周期，初始化时机详解。
智能指针的作用：一个动态内存空间对象应该被释放时，指向它的智能指针可以确保自动释放它。
12.1 动态内存与智能指针
运算符new：在动态内存为对象分配空间，返回指向该对象的指针。（是否进行初始化可选）
代码演示：当你使用new来分配内存但不提供初始化值时，分配的对象将拥有未定义的初始值（对于基本类型）。如果是类对象，将调用默认构造函数进行初始化。
#include <iostream>int main() {// 为int分配内存，但不初始化，值未定义，访问这些未初始化的值是不安全的int* pInt = new int;// 为double分配内存，但不初始化，值未定义，访问这些未初始化的值是不安全的double* pDouble = new double;// 记得释放内存delete pInt;delete pDouble;return 0;
}
代码演示：使用new时，可以通过在类型后面添加圆括号()或大括号{}来提供初始化值。
#include <iostream>int main() {// 为int分配内存，并初始化为0int* pInt = new int(0);// 为double分配内存，并初始化为0.0double* pDouble = new double(0.0);// 使用列表初始化int* pIntList = new int{10};double* pDoubleList = new double{10.5};std::cout << "*pInt: " << *pInt << "\n";std::cout << "*pDouble: " << *pDouble << "\n";std::cout << "*pIntList: " << *pIntList << "\n";std::cout << "*pDoubleList: " << *pDoubleList << "\n";// 记得释放内存delete pInt;delete pDouble;delete pIntList;delete pDoubleList;return 0;
}
运行结果：
详细值初始化和默认初始化参考：值初始化和默认初始化详解
delete：接受一个动态对象的指针，销毁该对象，释放与对象关联的内存空间。
内存泄露：没有释放内存。
引用非法内存的指针：有指针引用内存的情况下释放了内存空间。
（C++11）shared_ptr：共享所指对象。
（C++11）unique_ptr：独占所指对象。
（C++11）weak_ptr ：指向 shared_ptr 管理的对象。
参考：有了 unique_ptr 和 shared_ptr，要weak_ptr 有什么用？
头文件 memory。
12.1.1 shared_ptr类
智能指针是模板，默认初始化的智能指针中保存着一个空指针。
解引用智能指针：返回它指向的对象。
条件判断中使用智能指针：检测是否为空。
shared_ptr 和 unique_ptr 都支持的操作：
shared_ptr 独有的操作：
最安全的分配和使用动态内存的方法：调用 make_shared 标准库函数（分配对象并初始化，返回指向此对象的 shared_ptr。不传递任何参数，对象进行值初始化。定义在头文件 memory）。
代码演示：
#include <iostream>
#include <memory> // 包含std::shared_ptr及相关函数class MyClass {
public:void classMethod() const {std::cout << "MyClass::classMethod() called" << std::endl;}
};int main() {// 使用make_shared()方法创建std::shared_ptrstd::shared_ptr<MyClass> sp1 = std::make_shared<MyClass>();// 判断shared_ptr是否为空if (sp1 != nullptr) {std::cout << "sp1 is not null" << std::endl;}// 解引用shared_ptr来调用对象的方法(*sp1).classMethod();// 使用->操作符调用对象成员函数sp1->classMethod();// 使用get()方法获取原始指针MyClass* p = sp1.get();std::cout << "Address of the object owned by sp1: " << p << std::endl;// 使用拷贝构造函数创建一个shared_ptr的副本std::shared_ptr<MyClass> sp2(sp1);std::cout << "use_count of sp1 after copying: " << sp1.use_count() << std::endl; // 输出引用计数// 使用赋值操作符std::shared_ptr<MyClass> sp3;sp3 = sp1;std::cout << "use_count of sp1 after assignment: " << sp1.use_count() << std::endl; // 输出引用计数// 使用unique()方法检查当前shared_ptr是否是对象唯一的所有者if (!sp1.unique()) {std::cout << "sp1 is not unique" << std::endl;}// 使用use_count()方法查看对象的引用计数std::cout << "use_count of sp1: " << sp1.use_count() << std::endl;// 使用swap()方法交换两个shared_ptr的内容std::shared_ptr<MyClass> sp4 = std::make_shared<MyClass>();std::cout << "Before swap, sp1 address: " << sp1.get() << ", sp4 address: " << sp4.get() << std::endl;sp1.swap(sp4);std::cout << "After swap, sp1 address: " << sp1.get() << ", sp4 address: " << sp4.get() << std::endl;// 当main()函数结束时, sp1, sp2, sp3, sp4将自动被析构，并且它们所拥有的对象也将被删除// 因为sp1, sp2, sp3指向同一个对象，所以只有当最后一个shared_ptr被销毁后对象才会被删除// sp4指向一个不同的对象，将独立于sp1, sp2, sp3进行析构return 0;
}
运行结果：
引用计数增加：
- 拷贝 shared_ptr。
- 作为参数传递给函数。
- 作为函数返回值。
引用计数递减：
- 给 shared_ptr 赋予一个新值。
- shared_ptr被销毁（例如：局部 shared_ptr 离开作用域）。
引用计数为0， shared_ptr 释放所管理的对象。
析构函数：对象销毁时，释放对象所分配的资源。
使用动态生存期的资源的类：
- 程序不知道自己需要使用多少对象（容器类）。
- 程序不知道所需对象的准确类型。
- 程序需要在多个对象间共享数据。
