C++语言基础篇

简介: C++语言基础篇

目录


C++ 语⾔基础篇


说⼀下你理解的 C++ 中的四种智能指针


1、auto_ptr(C++98 的⽅案,C11 已抛弃)采⽤所有权模式。


2、unique_ptr(替换 auto_ptr )


3、shared_ptr(共享型,强引⽤)


4、weak_ptr(弱引⽤)


C++ 语⾔基础篇

说⼀下你理解的 C++ 中的四种智能指针

1.png

⾯试官你好,⾸先,说⼀下为什么要使⽤智能指针:智能指针其作⽤是管理⼀个指针,避免咋们程序员申请的空间 在函数结束时忘记释放,造成内存泄漏这种情况滴发⽣。 然后使⽤智能指针可以很⼤程度上的避免这个问题,因为智能指针就是⼀个类,当超出了类的作⽤域是,类会⾃动 调⽤析构函数,析构函数会⾃动释放资源。所以智能指针的作⽤原理就是在函数结束时⾃动释放内存空间,不需要 ⼿动释放内存空间。


常⽤接⼝

T* get();
T& operator*();
T* operator->();
T& operator=(const T& val);
T* release();
void reset (T* ptr = nullptr);

T是模板参数, 也就是传⼊的类型;


get() ⽤来获取 auto_ptr 封装在内部的指针, 也就是获取原⽣指针;


operator() ᯿载 , operator->() ᯿载了->, operator=()᯿载了=;


realease() 将 auto_ptr 封装在内部的指针置为 nullptr, 但并不会破坏指针所指向的内容, 函数返回的是内部指 针置空之前的值; 直接释放封装的内部指针所指向的内存, 如果指定了 ptr 的值, 则将内部指针初始化为该值 (否则将其设置为


nullptr; 下⾯分别说⼀下哪四种:


1、auto_ptr(C++98 的⽅案,C11 已抛弃)采⽤所有权模式。

auto_ptr<std::string> p1 (new string ("hello"));
auto_ptr<std::string> p2;
p2 = p1; //auto_ptr 不会报错.

2、unique_ptr(替换 auto_ptr )

unique_ptr 实现独占式拥有或严格拥有概念,保证同⼀时间内只有⼀个智能指针可以指向该对象。它对于避免资 源泄露特别有⽤。 采⽤所有权模式,还是上⾯那个例⼦

unique_ptr<string> p3 (new string (auto));//#4
unique_ptr<string> p4;//#5
p4 = p3;//此时会报错

编译译器认为 p4=p3 ⾮法,避免了 p3 不再指向有效数据的问题。 因此,unique_ptr ⽐ auto_ptr 更安全。


3、shared_ptr(共享型,强引⽤)

shared_ptr 实现共享式拥有概念,多个智能指针可以指向相同对象,该对象和其相关资源会在“最后⼀个引⽤被销 毁”时候释放。从名字 share 就可以看出了资源可以被多个指针共享,它使⽤计数机制来表明资源被⼏个指针共 享。 可以通过成员函数 use_count() 来查看资源的所有者个数,除了可以通过 new 来构造,还可以通过传⼊auto_ptr, unique_ptr,weak_ptr 来构造。当我们调⽤ release() 时,当前指针会释放资源所有权,计数减⼀。当计数等于 0


时,资源会被释放。


shared_ptr 是为了解决 auto_ptr 在对象所有权上的局限性 (auto_ptr 是独占的),在使⽤引⽤计数的机制上提供了 可以共享所有权的智能指针。


4、weak_ptr(弱引⽤)

weak_ptr 是⼀种不控制对象⽣命周期的智能指针,它指向⼀个 shared_ptr 管理的对象。进⾏该对象的内存管理 的是那个强引⽤的 shared_ptr。


weak_ptr 只是提供了对管理对象的⼀个访问⼿段。weak_ptr 设计的⽬的是为配合 shared_ptr ⽽引⼊的⼀种智 能指针来协助 shared_ptr ⼯作,它只可以从⼀个 shared_ptr 或另⼀个 weak_ptr 对象构造,,它的构造和析构不会 引起引⽤记数的增加或减少。


weak_ptr 是⽤来解决 shared_ptr 相互引⽤时的死锁问题,如果说两个 shared_ptr 相互引⽤,那么这两个指针的 引⽤计数永远不可能下降为0,也就是资源永远不会释放。它是对对象的⼀种弱引⽤,不会增加对象的引⽤计数, 和 shared_ptr 之间可以相互转化,shared_ptr 可以直接赋值给它,它可以通过调⽤ lock 函数来获得


shared_ptr。 当两个智能指针都是 shared_ptr 类型的时候,析构时两个资源引⽤计数会减⼀,但是两者引⽤计数还是为 1,导 致跳出函数时资源没有被释放(的析构函数没有被调⽤),解决办法:把其中⼀个改为weak_ptr就可以。

相关文章
|
2月前
|
C++
C++ 语言异常处理实战:在编程潮流中坚守稳定,开启代码可靠之旅
【8月更文挑战第22天】C++的异常处理机制是确保程序稳定的关键特性。它允许程序在遇到错误时优雅地响应而非直接崩溃。通过`throw`抛出异常,并用`catch`捕获处理,可使程序控制流跳转至错误处理代码。例如,在进行除法运算或文件读取时,若发生除数为零或文件无法打开等错误,则可通过抛出异常并在调用处捕获来妥善处理这些情况。恰当使用异常处理能显著提升程序的健壮性和维护性。
58 2
|
2月前
|
算法 C语言 C++
C++语言学习指南:从新手到高手,一文带你领略系统编程的巅峰技艺!
【8月更文挑战第22天】C++由Bjarne Stroustrup于1985年创立,凭借卓越性能与灵活性,在系统编程、游戏开发等领域占据重要地位。它继承了C语言的高效性,并引入面向对象编程,使代码更模块化易管理。C++支持基本语法如变量声明与控制结构;通过`iostream`库实现输入输出;利用类与对象实现面向对象编程;提供模板增强代码复用性;具备异常处理机制确保程序健壮性;C++11引入现代化特性简化编程;标准模板库(STL)支持高效编程;多线程支持利用多核优势。虽然学习曲线陡峭,但掌握后可开启高性能编程大门。随着新标准如C++20的发展,C++持续演进,提供更多开发可能性。
56 0
|
6天前
|
算法 C++
2022年第十三届蓝桥杯大赛C/C++语言B组省赛题解
2022年第十三届蓝桥杯大赛C/C++语言B组省赛题解
12 5
|
11天前
|
存储 编译器 C语言
深入计算机语言之C++:类与对象(上)
深入计算机语言之C++:类与对象(上)
|
11天前
|
存储 分布式计算 编译器
深入计算机语言之C++:C到C++的过度-2
深入计算机语言之C++:C到C++的过度-2
|
11天前
|
编译器 Linux C语言
深入计算机语言之C++:C到C++的过度-1
深入计算机语言之C++:C到C++的过度-1
|
1月前
|
JavaScript 前端开发 测试技术
一个google Test文件C++语言案例
这篇文章我们来介绍一下真正的C++语言如何用GTest来实现单元测试。
16 0
|
2月前
|
编译器 C++ 容器
C++语言的基本语法
想掌握一门编程语言,第一步就是需要熟悉基本的环境,然后就是最重要的语法知识。 C++ 程序可以定义为对象的集合,这些对象通过调用彼此的方法进行交互。现在让我们简要地看一下什么是类、对象,方法、即时变量。 对象 - 对象具有状态和行为。例如:一只狗的状态 - 颜色、名称、品种,行为 - 摇动、叫唤、吃。对象是类的实例。 类 - 类可以定义为描述对象行为/状态的模板/蓝图。 方法 - 从基本上说,一个方法表示一种行为。一个类可以包含多个方法。可以在方法中写入逻辑、操作数据以及执行所有的动作。 即时变量 - 每个对象都有其独特的即时变量。对象的状态是由这些即时变量的值创建的。 完整关键字
55 2
|
3月前
|
前端开发 编译器 程序员
协程问题之为什么 C++20 的协程代码比其他语言的协程 demo 长很多如何解决
协程问题之为什么 C++20 的协程代码比其他语言的协程 demo 长很多如何解决
|
4月前
|
存储 Java C#
C++语言模板类对原生指针的封装与模拟
C++|智能指针的智能性和指针性:模板类对原生指针的封装与模拟