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C++ のメモリ管理テクノロジ

WBOY

リリース： 2023-08-22 08:58:48

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C プログラミングでは、メモリ管理テクノロジは非常に重要なトピックです。メモリ管理テクノロジを適切に使用すると、効率的で堅牢なプログラムを作成し、メモリリークやワイルドポインタなどの問題を回避できます。この記事では、C の主要なメモリ管理テクノロジを紹介します。記憶の主な手段。 new オペレーターは、指定されたサイズのメモリーをヒープ上に割り当て、そのメモリーへのポインターを返します。 delete オペレーターは、指定されたポインターが指すメモリーを解放できます。例:

int* p = new int; // 在堆上分配一块大小为sizeof(int)的内存
*p = 10; // 往该内存写入一个int值
delete p; // 释放该内存

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RAII (リソース取得は初期化)

RAII はオブジェクトのライフサイクルに基づいたメモリ管理方式です。その中心的な考え方は、動的リソースの割り当てはオブジェクトコンストラクターで行われ、解放はオブジェクトデストラクターで行われる必要があるということです。このようにして、プログラム制御フローがオブジェクトスコープを離れると、リソースは自動的に解放されます。このアプローチにより、メモリリークやその他の同様の問題を効果的に回避できます。例:

class IntArray {
public:
    IntArray(int size) {
        data = new int[size]; // 在构造函数中分配内存
        len = size;
    }
    ~IntArray() {
        delete[] data; // 在析构函数中释放内存
    }
private:
    int* data;
    int len;
};

// 使用IntArray类来管理动态数组内存
IntArray arr(10);
arr[0] = 1;
arr[1] = 2;
// 离开arr作用域时，arr对象会自动释放内存

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スマートポインタ

スマートポインタは、動的に割り当てられたメモリをカプセル化し、オブジェクトのライフサイクルの終了時にメモリを自動的に解放するポインタオブジェクトです。従来の生ポインタとは異なり、スマートポインタは参照カウントまたはその他の方法によってメモリがまだ使用されているかどうかを検出できるため、ワイルドポインタなどの問題を回避できます。 C 11 で導入された std::unique_ptr と std::shared_ptr は、2 つの一般的なスマートポインター実装です。例:

//使用unique_ptr管理动态数组内存
std::unique_ptr<int[]> p(new int[10]);  // 在构造时动态分配10个int的内存
p[0] = 1;
p[1] = 2;
// 离开p作用域时，p会自动释放内存

//使用shared_ptr管理动态数组内存
std::shared_ptr<int> sp = std::make_shared<int>(42);
// 可以使用lambda表达式来自定义删除器
std::shared_ptr<int> sp2(new int[10], [](int* p) {
    delete[] p;
});

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STL コンテナ

STL は、std::vector、std::string、std::list などの一連のメモリセーフコンテナを提供します。、など。動的メモリの割り当てと解放を自動的に管理し、手動メモリ操作によるトラブルや潜在的なエラーを回避できます。例:

// 使用std::vector管理动态数组内存
std::vector<int> vec(10); // 在构造时动态分配10个int的内存
vec[0] = 1;
vec[1] = 2;
// 离开vec作用域时，vec会自动释放内存

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