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第12章 动态内存
12.1 动态内存与智能指针
12.1.6 weak_ptr
12.2 动态数组
12.2.1 new和数组
12.2.2 allocator类 第12章 动态内存
12.1 动态内存与智能指针
12.1.6 weak_ptr
weak_ptr是一种不控制所指向对象生存期的智能指针#xff0c;它指向由一个shared_pt…目录
第12章 动态内存
12.1 动态内存与智能指针
12.1.6 weak_ptr
12.2 动态数组
12.2.1 new和数组
12.2.2 allocator类 第12章 动态内存
12.1 动态内存与智能指针
12.1.6 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被销毁对象就会被释放。
当我们创建一个weak ptr时要用一个shared ptr来初始化它
auto p make_sharedint(42);
weak_ptrint wp(p);
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检查weak_ptr指向的对象是否仍存在。如果存在lock返回一个指向共享对象的shared ptr。
if (shared_ptrint np wp.lock()) { // 只有当1ock调用返回true时我们才会进入if语句体
}
12.2 动态数组
12.2.1 new和数组
为了让new分配一个对象数组我们要在类型名之后跟一对方括号在其中指明要分配的对象的数目。方括号中的大小必须是整型但不必是常量。
//调用get size确定分配多少个int
int *pia new int[get size()]; //pia指向第一个int
也可以用一个表示数组类型的类型别名来分配一个数组这样new表达式中就不需要方括号了
typedef int arrT[42]; //arrT表示42个int的数组类型
int *p new arrT; //分配一个42个int的数组p指向第一个int
int *p new int[42]; //编译器执行这个表达式时还是会用new[]typedef用法【C/C】中【typedef】用法大全_c中typedef的用法 当用new分配一个数组时我们并未得到一个数组类型的对象而是得到一个数组元素类型的指针。即使我们使用类型别名定义了一个数组类型new也不会分配一个数组类型的对象。在上例中new返回的是一个元素类型的指针。 由于分配的内存并不是一个数组类型因此不能对动态数组调用begin或end。这些函数使用数组维度来返回指向首元素和尾后元素的指针。出于相同的原因也不能用范围for语句来处理动态数组中的元素。 初始化动态分配对象的数组默认情况下new分配的对象不管是单个分配的还是数组中的都是默认初始化的。可以对数组中的元素进行值初始化方法是在大小之后跟一对空括号。在新标准中我们还可以提供一个元素初始化器的花括号列表。
int* pia new int[10]; //10个未初始化的int
int* pia2 new int[10](); //10个值初始化为0的int int* pia3 new int[10]{ 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 }; //10个1nt分别用列表中对应的初始化器初始化
string* pia4 new string[10]{ a,an,the,string(3,x) }; //10个string,前4个用给定的初始化器初始化剩余的进行值初始化
动态分配一个空数组是合法的当我们用new分配一个大小为0的数组时new返回一个合法的非空指针但此指针不能解引用一毕竟它不指向任何元素。
char arr[0]; // 错误不能定义长度为0的数组
char* cp new char[0]; //正确但cp不能解引用 释放动态数组为了释放动态数组我们使用一种特殊形式的delete一在指针前加上一个空方括号对。当我们释放一个指向数组的指针时空方括号对是必需的它指示编译器此指针指向一个对象数组的第一个元素。如果我们在delete一个指向数组的指针时忽略了方括号其行为是未定义的。
delete cp; // p必须指向一个动态分配的对象或为空
delete [] cp; //pa必须指向一个动态分配的数组或为空
智能指针和动态数组标准库提供了一个可以管理new分配的数组的unique_ptr版本。为了用一个 unique_ptr管理动态数组我们必须在对象类型后面跟一对空方括号。
当一个unique ptr指向一个数组时我们不能使用点和箭头成员运算符。毕竟unique ptr指向的是一个数组而不是单个对象因此这些运算符是无意义的。当一个unique ptr指向一个数组时我们可以使用下标运算符来访问数组中的元素。
// up指向一个包含10个未初始化int的数组
unique_ptrint[] up(new int[10]);
for (size_t i 0; i ! 10; i) {up[i] i;cout up [ i ]: up[i] endl;
}
//自动用delete[]销毁其指针
up.release();
与unique_ptr不同shared_ptr不直接支持管理动态数组。如果希望使用shared_ptr管理一个动态数组必须提供自己定义的删除器。
shared_ptr未定义下标运算符而且智能指针类型不支持指针算术运算。因此为了访问数组中的元素必须用get获取一个内置指针然后用它来访问数组元素。 12.2.2 allocator类
allocator类标准库allocator类定义在头文件memory中它帮助我们将内存分配和对象构造分离开来。它提供一种类型感知的内存分配方法它分配的内存是原始的、未构造的。
为了定义一个allocator对象我们必须指明这个allocator可以分配的对象类型。当一个allocator对象分配内存时它会根据给定的对象类型来确定恰当的内存大小和对齐位置。
allocatorstring alloc; //可以分配string的allocator对象
auto const p alloc.allocate(8); //分配n个未初始化的string
allocator分配未构造的内存allocator分配的内存是未构造的(unconstructed)。我们按需要在此内存中构造对象。在新标准库中construct成员函数接受一个指针和零个或多个额外参数在给定 位置构造一个元素。
auto q p; // q指向最后构造的元素之后的位置
alloc.construct(q); //*q为空字符串
alloc.construct(q, 10, c); //*q为cccccccccc
alloc.construct(q, hi); //*g为hi! 为了使用allocate返回的内存我们必须用construct构造对象。使用未构造的内存其行为是未定义的。 当我们用完对象后必须对每个构造的元素调用destroy来销毁它们。函数destroy接受一个指针对指向的对象执行析构函数
while(qp)alloc.destroy(--q); //释放我们真正构造的string
在循环开始处q指向最后构造的元素之后的位置。我们在调用destroy之前对q进行了递减操作。因此第一次调用destroy时q指向最后一个构造的元素。最后一步循环中我们destroy了第一个构造的元素随后g将与p相等循环结束。
释放内存通过调用deallocate来完成
alloc.deallocate(p, n);
拷贝和填充未初始化内存的算法 标准库还为allocator类定义了两个伴随算法可以在未初始化内存中创建对象它们都定义在头文件memory中。
uninitialized_copy(b,e,b2)从迭代器b和e指出的输入范围中拷贝元素到迭代器b2指定的未构造的原始内存中。b2指向的内存必须足够大能容纳输入序列中元素的拷贝uninitialized_copy_n(b,n,b2)从迭代器b指向的元素开始拷贝n个元素到b2开始的内存中uninitialized_fill(b,e,t)在迭代器b和e指定的原始内存范围中创建对象对象的值均为t的拷贝uninitialized_fill_n(b,n,t)从迭代器b指向的内存地址开始创建n个对象。b必须指向足够大的未构造的原始内存能够容纳给定数量的对象
