C++ - 动态内存

内存

• 静态内存：static对象，在使用前分配，程序结束销毁
• 栈内存：保存定义在函数内的非static对象，仅在其定义的程序块运行时才存在

智能(smart)指针

• 头文件<memory>
• shared_ptr <T> sp允许多个指针指向同一对象
  • 有一个关联计数器，称为引用计数(reference count)
  • 一旦计数器变为0，即自动释放管理的对象（类似于析构函数）
• unique_ptr <T> up独占所指向的对象
• make_shared标准库函数：最安全分配使用动态内存的方法 shared_ptr<int> p = make_shared<int>(42)
• 注意事项
  • 不要混合使用智能指针和普通指针
  • 不要用get初始化另一个智能指针或为其赋值
• weak_ptr
  • 不控制所指对象生存期的智能指针，将一个弱指针绑定在共享指针上不会改变共享指针的引用计数
  • 一旦最后一个共享指针被销毁，对象即被释放

使用动态内存原因

• 程序不知道自己需要多少对象
• 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（允许多个对象共享相同的状态，如string拷贝赋值）

手动动态内存分配

• new时内存耗尽
  • 抛出std::bad_alloc
  • 用new (nothrow) int解决 返回一个空指针 即定位(placement) new
• delete
  • 两个动作：销毁给定指针指向的对象，释放对应的内存
  • 行为未定义：释放一块非new分配的内存，或将同一指针释放多次
  • 由内置指针管理的动态内存在被显式释放之前一直存在
  • 在删除内存后记得将指针置空，避免空悬指针(dangling)
• new T [ ]分配动态数组
  • 不可用范围for语句处理动态数组中的元素，因没有数组维度
  • unique_ptr<int[]> up (neq int [10])
  • delete [] p
• new与delete很大的问题在于绑定了内存分配和对象构造
• allocator类 同样在<memory>中
  • allocator<T> a分配的内存是未构造的(unconstructed)
  • a.allocate(n)分配一段原始的、未构造的内存，保存n个类型为T的对象