###学习《C++ Primer》- 5

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// @author:       gr
// @date:         2014-10-20
// @email:        forgerui@gmail.com

Part 5: 动态内存(第12章)

一、new初始化对象

使用new 对类类型和内置类型进行初始化会有不同的效果。对于类类型，不论采用何种形式，对象都会使用默认构造函数来初始化。直接初始化的内置类型对象值被良好定义，而默认初始化的对象的值是未定义的。

// 类型后没括号是默认初始化，有括号是直接初始化
string *ps1 = new string;   //值初始为空string
string *ps2 = new string(); //值初始为空string
int *pi1 = new int;         //值未定义
int *pi2 = new int();       //值初始为0

往往，对动态分配的对象进行直接初始化通常是个好主意。

可以使用auto来自动推断我们想要分配的类型。要求，括号中仅有单一初始化器时才可以使用auto。

// p指向一个与obj类型相同的对象，该对象用obj进行初始化
auto p1 = new auto(obj);
// 错误，括号中只能有一个初始化器
auto p2 = new auto{a, b, c};

p1的类型是一个指针，从obj自动推断出来。如果obj是一个int，那么p1就是个int*。

二、动态分配的const对象

由于分配的对象是const的，所以new返回的指针是一个指向const的指针。初始化规则和上面new初始化一样，如果是内置类型，则需要显示初始化。

const int* pi = new const int(1024);        //显示初始化
const string* ps = new const string;        //隐示初始化

三、内存耗尽

如果使用new无法分配所要求的空间，这时会抛出一个bad_alloc的异常。可以通过改变使用new的方式来阻止抛出异常：

int* pi1 = new int(1);                  //如果分配失败，抛出std::bad_alloc异常
int* pi2 = new (nothrow) int(1);        //如果分配失败，new返回一个空指针，不抛出异常

这种new称为定位new，允许向new传递参数。在本例中，将nothrow传递给new。

bad_alloc和nothrow都在头文件new中，记着要#include <new>。

四、delete

delete工作：

1. 销毁给定指针指向的对象
2. 释放对应的内存

传递给delete的指针必须指向动态分配的内存，或是一个空指针。不能对同一块内存释放两次。

const对象虽然是不可改变的，但是可以销毁的，和其他的销毁一样，如下：

const int* pi = new const int(1);
delete pi;

在delete指针过后，要重置为nullptr。这样以后进行NULL检查才会有作用。

delete p;
p = nullptr;

但即使这样，也不能保证所有指针都置为nullptr。

int *p(new int(42));
auto q = p;
delete p;
p = nullptr;

虽然把p置为nullptr,q仍为无效的。

五、shared_ptr类

shared_ptr在头文件memory中。使用它，记着#include <memory>。

与vector类似，智能指针也是模板，在尖括号内给出类型。智能指针使用方式与普通方式类似，解引用一个智能指针返回它指向的对象。

shared_ptr<string> p1;
p1->empty();        // 调用成员函数
shared_ptr<vector<string> > pv;

使用make_shared函数，创建智能指针。

shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(42);

当指向一个对象的最后一个shared_ptr被销毁时，即引用计数为0时，shared_ptr类会自动销毁此对象。无需手动调用。

六、shared_ptr和new结合使用

如果不初始化智能指针，它就会被初始化为一个空指针。还可以用new返回的指针来初始化智能指针。只能使用显示转换，不能使用隐式转换：

shared_ptr<int> pi1 = new int(11);      //错误，隐匿转换
shared_ptr<int> pi2(new int(11));     //正确，显示转换

七、unique_ptr

与shared_ptr不同，某个时刻只能有一个unique_ptr指向一个给定对象。它不支持普通的拷贝或赋值操作。

unique_ptr<string> p1(new string("dfss"));
unique_ptr<string> p2(p1);          //错误，不支持拷贝
unique_ptr<string> p3;
p3 = p1;                            //错误，不支持赋值

但可以通过调用release或reset将指针的所有权从一个unique_ptr转移给另一个unique：

// 将所有权从p1转移给p2
unique_ptr<string> p2(p1.release());            //release置为空
unique_ptr<string> p3(new string("Trex"));
// 将所有权从p3转移给p2
p2.reset(p3.release());                         //reset释放了p2原来指向的内存

虽然标准库中auto_ptr仍然存在，但使用它会有许多隐患，所以尽量不要使用。

八、weak_ptr

weak_ptr不控制所指向对象生存期的智能指针，它指向一个由shared_ptr管理的对象。一旦最后一个指向对象的shared_ptr被销毁，即使有weak_ptr指向这个对象，对象也还是会被释放。这就是weak的体现。

auto p = make_shared<int>(42);
weak_ptr<int> 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。此函数检查weak_ptr是否仍存在，存在返回一个指向共享对象的shared_ptr。

if (shared_ptr<int> np = wp.lock()){ //如果np不为空则条件成立
    // 在if中，np与p共享对象
}