複習C++語法--記憶體管理

1，描繪記憶體

2，new/malloc 與 delete/free

new、delete是運算符
malloc()函數只負責留出一塊一定大小的記憶體，它不知道或關心對象本身。調用new不僅會分配正確大小的記憶體，還會調用相應的構造函數以構建對象。
free()和delete與上面類似，delete會調用析構函數清理對象。

3，指針數組的動態記憶體分配與釋放

const size_t size = 4;
Simple** mySimplePtrArray = new Simple*[size];
for (size_t i = 0; i < size; i++)
{
      mySimplePtrArray[i] = new Simple();
}
for (size_t i = 0; i < size; i++)
{
      delete mySimplePtrArray[i];
}
delete [] mySimplePtrArray;
mySimplePtrArray = nullptr;

4，多維數組的動態記憶體分配與釋放

char** board = new char[i][j];  // 錯誤！多維數組記憶體佈局不是連續的，所以基於堆棧的多維數組分配足夠記憶體的方法是不正確的

// 正確示範
char** allocateCharBoard(size_t x, size_t y)
{
      char** myArray = new char*[x];
      for (size_t i = 0; i < x; i++)
      {
            myArray[i] = new char[y];
      }
      return myArray;
}

void releaseCharBoard(char** myArray, size_t x)
{
      for (size_t i = 0; i < x; i++)
      {
            delete [] myArray[i];
      }
      delete [] myArray;
}

5，智能指針

// 使用標準智能指針unique_ptr和shared_ptr時需要頭文件<memory>

// 創建unique_ptr
void couldBeLeaky()
{
      Simple* mySimplePtr = new Simple();
      mySimplePtr -> go();  // 如果拋出異常，下麵delete則不會執行，會導致記憶體泄漏
      delete mySimplePtr;
}

void notLeaky()
{
      auto mySimpleSmartPtr = make_unique<Simple>();  // 如果構造函數需要參數，放在()里即可
      mySimpleSmartPtr -> go();
}


// 使用unique_ptr

// a get()方法可用於直接訪問底層指針
void processData(Simple* simple) {};
auto mySimpleSmartPtr = make_unique<Simple>();
processData(mySimpleSmartPtr.get());

// b reset()可釋放底層指針並改成另一個指針
mySimpleSmartPtr.reset();  // 釋放並賦值為nullptr
mySimpleSmartPtr.reset(new Simple());  // 釋放並設置為一個新指針

// c release()斷開與底層指針的連接，將智能指針設置為nullptr
Simple* simple = mySimpleSmartPtr.release();
delete simple;
simple = nullptr;

// d 創建一個C風格數組
auto arr = make_unique<int[]>(10);

// 創建shared_ptr
auto smartPtr = make_shared<Simple>();

// a 和unique_ptr一樣可用於存儲動態分配的C風格數組的指針
// b 也支持get()和reset()，唯一的區別是當調用reset()時，由於引用計數，僅在最後的shared_ptr銷毀或重置時才釋放底層資源
// c 不支持release()，可使用use_count()來檢索同一資源的shared_ptr實例數量
// d 引用計數避免了雙重刪除