Welche C-Smart-Pointer-Implementierungen gibt es und wie unterscheiden sie sich?

Welche C-Smart-Pointer-Implementierungen gibt es und wie vergleichen sie sich?

In C ist ein Smart-Pointer eine Wrapper-Klasse, die verwaltet die Lebensdauer eines dynamisch zugewiesenen Objekts und sorgt für eine automatische Speicherfreigabe, wenn es nicht mehr benötigt wird. Es stehen verschiedene Implementierungen von Smart Pointern zur Verfügung, jede mit ihren eigenen Stärken und Schwächen.

C 03 Implementations

• std::auto_ptr: Eine eingeschränkte Garbage-Collection-Funktion, die das Objekt besitzt, auf das verwiesen wird, aber nicht kopiert oder in STL-Containern verwendet werden kann. Es ist im C-Standard veraltet.
• std::auto_ptr_ref: Ein Designdetail, das mit std::auto_ptr verwendet wird, um das Kopieren und Zuweisen in bestimmten Situationen zu ermöglichen.

C 11 Implementierungen

• std::unique_ptr: Ersetzt std::auto_ptr, mit wichtigen Verbesserungen für Array-Handhabung, Lvalue-Schutz und STL-Kompatibilität. Es gewährt den exklusiven Besitz des Zeigers.
• std::shared_ptr: Wickelt einen referenzgezählten intelligenten Zeiger um ein dynamisch zugewiesenes Objekt und ermöglicht so den gemeinsamen Besitz. Es unterstützt Thread-Sicherheit und verarbeitet unvollständige Typen.
• std::weak_ptr: Ein nicht besitzender Verweis auf ein Objekt mit einem std::shared_ptr. Es verhindert nicht das Löschen von Objekten, kann aber std::shared_ptr abrufen, wenn es noch gültig ist. Es wird verwendet, um zyklische Referenzzählungen zu vermeiden.

Boost Implementations

• boost::shared_ptr: Eine Referenz- gezählter intelligenter Zeiger, der aufgrund seiner weit verbreitet ist Vielseitigkeit.
• boost::weak_ptr: Eine nicht besitzende Referenz auf einen boost::shared_ptr, ähnlich seinem C 11-Gegenstück.
• boost:: Scoped_ptr: Ein leichter intelligenter Zeiger ohne Kopiersemantik, vergleichbar mit std::unique_ptr.
• boost::intrusive_ptr: Entwickelt für die Erstellung benutzerdefinierter Smart-Pointer-kompatibler Klassen mit angepasster Referenzzählung und Thread-Sicherheit.
• boost:: shared_array: Ein boost::shared_ptr für Arrays, der Array-Manipulationsfunktionen wie Operator[] und bereitstellt delete[].
• boost::scoped_array: Ein boost::scoped_ptr für Arrays, mit integrierter Array-Funktionalität, aber nicht kopierbar.

Qt-Implementierungen

• QPointer: Ein „schwacher“ intelligenter Zeiger für QObject und abgeleitete Klassen, der die Objektgültigkeit vor dem Zugriff überprüft, in Multithread-Umgebungen jedoch Einschränkungen aufweist.
• QSharedDataPointer: Ein „starker“ intelligenter Zeiger, der eine Implementierung der Referenzzählung erfordert, dies jedoch nicht ist atomar.
• QExplicitlySharedDataPointer: Ähnlich wie QSharedDataPointer, ermöglicht aber die Kontrolle darüber, wann das Objekt, auf das gezeigt wird, gelöst werden soll.
• QSharedPointer: Eine atomare Referenz -gezählter intelligenter Zeiger mit Thread-Sicherheit, benutzerdefinierten Löschvorgängen und Kompatibilität mit boost::shared_ptr.
• QWeakPointer: Eine nicht besitzende Referenz auf einen QSharedPointer, analog zu std::weak_ptr.
• QScopedPointer: Basierend auf boost::scoped_ptr, der einen Einzeleigentümer-Smartpointer für Ausnahmesicherheit bereitstellt und Kompatibilität.

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