C++标准库

动态内存

动态分配的对象的生存期与它们在哪里创建是无关的，只有当显式地被释放时，这些对象才会被销毁。

静态内存

用来保存局部地static对象、类static数据成员、以及定义在任何函数之外地变量。

栈内存

栈内存用来保存定义在函数内的非static对象

分配在静态内存或是栈内存中的对象由编译器自动创建或销毁

堆、自由空间

程序用堆来存储动态分配的对象，即程序运行时分配的对象；其生存期由程序来控制，不用时，我们的代码必须显式销毁它们

动态内存与智能指针

使用新标准库的智能指针可以更好地管理动态内存，在memory头文件中

• shared_ptr：允许多个指针指向同一个对象
• unique_ptr：独占所指向的对象

shared_ptr类

shared_ptr和unique_ptr都支持的操作

• shared_ptr sp 空智能指针
• p 用作条件判断，若指向一个对象则为true
• *p 解引用
• p->mem
• p.get()
• swap(p,q)

仅shared_ptr支持的操作

• make_shared (args) 指向一个动态分配的T类型的对象，返回一个shared_ptr
• shared_ptr p(q) p是shared_ptr q的拷贝
• p = q 递减p的引用次数，递增q的引用次数
• p.unique() 若p.use_count()为1，返回true
• p.use_count() 返回与p共享对象的智能指针数量

make_shared函数

• 最安全的分配和使用动态内存的方法

shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(42);
shared_ptr<string> p4 = make_shared<string>(10,'9');
auto p6 = make_shared<vector<string>>();

shared_ptr的拷贝和赋值

当进行拷贝和赋值时，每个shared_ptr都会记录有多少个其他shared_ptr指向相同的对象

shared_ptr自动销毁所管理的对象

• 使用析构函数

shared_ptr会自动释放相关联的内存

void use_factory(T arg){
    shared_ptr<Foo> p = factory(arg);
    //use p
}

当p被销毁时，p所指向的对象也会被销毁(如果没有其他指针指向它)

shared_ptr<Foo> use_factory(T arg){
    shared_ptr<Foo> p = factory(arg);
    return p;
}

在这种情况下，return向其调用者返回一个p的拷贝。引用计数器++，所以不会销毁p所指的对象

使用动态生存期资源的类

• 程序不知道自己需要使用多少对象
• 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

容器类出于第一个原因使用动态内存；

目前为止，我们使用的类中，分配的资源与对应对象的生存期一致，但某些类分配的资源具有与原对象相独立的生存期。例如，如果两个类共享底层的数据，当某个类被销毁时，我们不能单方面地销毁底层数据：

Blob<string> b1;
{
    Blob<string> b2 = {"a","an","the"};
    b1 = b2;
}

使用shared_ptr共享数据

class StrBlob{
    private:
    	std::shared_ptr<std::vector<std::string>> data;
}

StrBlob::StrBlob(initializer_list<string> il):
				data(make_shared<vector<string>>(il)){}

直接管理内存

使用new动态分配和初始化对象

在自由空间分配的内存是无名的, 因此new无法为其分配的对象命名, 而是返回一个指向该对象的指针:

int * p = new int // p指向一个动态分配的,未初始化的无名对象

默认初始化和值初始化

括号包围的初始化器

auto p1 = new auto(obj)// c++11标准

用new分配const对象

const string * pcs = new const string;

• const对象必须进行初始化, 定义了默认构造函数的类类型可以隐式初始化。

内存耗尽

#include<new>
int *p1 = new int; //分配失败， 抛出std::bad_alloc
int *p2 = new (nothrow) int; //分配失败，返回空指针

调用者必须记得释放内存

Foo* factory(T arg){
    return new Foo(arg);
}

动态数组