C智能指针能自动释放内存它怎么知

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上一节对C++11标准中的智能指针shared_ptr做了入门级的介绍,已经明白shared_ptr的基本用法了。不过有一点还值得深思——与shared_ptr对象绑定的指针管理的内存五花八门,在这些内存被废弃时,shared_ptr真的能够万无一失的恰到好处地释放掉这些内存吗?

shared_ptr真的能够万无一失?

shared_ptr的默认“deleter”

再回头看看上一节,我们提到:

引用计数减少到0,就意味着没有shared_ptr对象还与指针p管理的内存绑定,也即没有人再使用这块内存了,于是shared_ptr的析构函数调用“delete”方法释放这块内存。

这里所谓的“delete”方法是什么呢?如果它是指C++中的delete关键字,那就不一定妥当了。

int*p=newint(3);

要是与shared_ptr对象绑定的指针类似于上面语句定义的指针p还好,deletep;即可正确释放掉相应的内存。

int*p2=newint[12];

若是与shared_ptr对象绑定的指针类似于上面语句定义的指针p2就麻烦了,deletep2;并不能正确释放内存。

遗憾的是,shared_ptr内部默认的释放方法的确是delete方法,它不能应对各种复杂的指针,一昧的使用shared_ptr默认的释放方法甚至会引发严重的程序错误,例如下面这段C++代码:

C++代码示例

编译并执行这段C++代码,发现程序并不能正常运行:

#g++deletor.cpp-std=c++11

#./a.out

Segmentationfault

这样看来,智能指针类shared_ptr只能管理一些简单的指针了?当然不是。

自定义“deleter”

实际上,shared_ptr的构造函数能够接收两个参数,第一个参数常常是需要管理的指针,而第二个参数则可以是自定义的“指针释放方法deleter”,例如:

std::shared_ptrSamplep(newSample[12],deleter);

对于前文提到的默认deleter导致段错误的代码,可以做如下修改:

修改后的C++代码

这里我们自定义了deleter()函数用于释放与p绑定的指针,并且把它作为第二个参数传递给shared_ptr的构造函数。现在编译并执行修改后的代码,输出如下,段错误被解决了:

#g++deletor.cpp-std=c++11

#./a.out

deletercalled

使用Lambda函数自定义deleter

如果自定义的deleter方法比较简单,写成Lambda表达式的形式更加紧凑,例如:

使用Lambda函数自定义deleter

这段C++代码和前面以函数形式自定义的deleter代码功能完全一致,只不过这里以匿名函数的形式,将函数的逻辑直接定义在shared_ptr构造函数的第二个参数处了。

编译并执行这段C++代码,会发现输出与前面完全一致:

#g++deletor.cpp-std=c++11

#./a.out

deletercalled

小结

虽然shared_ptr被称作“智能指针”,能够在没有人使用指针时自动的释放掉相应的内存,但是它却并不是万能的。事实上,shared_ptr的默认“deleter”的适用范围相当有限,不可能处理C++程序开发中所有的内存指针,所幸它允许我们使用自己定义的deleter,毕竟自己分配的内存,自己总该知道怎么释放吧?

到这里其实也能看出,所谓的“C++智能指针”shared_ptr其实并不智能,其实它只能处理一些简单的内存指针而已,至于稍稍复杂一些的内存指针,最终真正管理内存的其实还是程序员自身,shared_ptr本质上只是一个带有“引用计数机制”的秘书,它只会调用程序员提供的方法,仅此而已。

点个


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