内容简介:在听起来有点绕是不是,让我们来简化一下其主要特点。
在 从C++ std::shared_ptr 原理来看看栈溢出的危害
,我提及了 C++
的智能指针指向被管理对象的 raw ptr
会被栈内存溢出而破坏,而利用智能指针进行对象构造的管理和设计,可以衍生出和 RAII
的结合,今天就来谈谈这项技术。
什么是RAII?
RAII
是 Resource Acquisition Is Initialization
,简而言之就是将对一个资源的申请封装在一个对象的生命周期内的理念。这样做的好处就是,C++的对象势必在创建的时候会经过构造函数,而在销毁的时候会触发析构函数。
听起来有点绕是不是,让我们来简化一下其主要特点。
- 所有的资源管理内聚在对象内部
- 利用对象申请/释放的特性对资源同步进行对应的申请/释放
- 自动管理对象
前两点都比较容易,那么第三点如何达到呢?
合理的利用局部变量。
绝大多数语言,比如 C++
,都居于块级作用域。当在创建的变量离开其所在的块级时候,就会触发释放。而这就可以达到我们所说的自动管理对象。
这其实就是压栈/出栈的高级语言表现。
而在 C++
领域,有一个比较经典的利用 RAII
特性的设计就是 ScopeLock
。
template<class LockType> class My_scope_lock { public: My_scope_lock(LockType& _lock):m_lock(_lock) { m_lock.occupy(); } ~My_scope_lock() { m_lock.relase(); } protected: LockType m_lock; }
在这里, 锁被看成是一种资源,他需要lock/unlock的配对操作,不然就会引发问题。
而上述代码,将锁保留在对象的构造函数和西沟函数中。这样,当我们在某个函数中需要操作临界区域的时候,就可以简洁明了的使用局部变量来操作锁:
void Data::Update() { My_scope_lock l_lock(m_mutex_lock); // do some operation }
基于智能指针的RAII
上文我们用锁的例子来举例说明了 RAII
的设计理念,那什么又是基于智能指针的 RAII
呢?
我们都知道,在编程过程中,我们必须和内存打交道,而内存分为了两种类型:栈上内存和堆上内存。栈上内存不仅和线程相关,同时空间大小也相对堆内存来说非常小。因此,当我们在处理一些大规模数据(以及对象规模不确定)的时候,比如使用几百个对象的数据等等,一般都采用堆上动态分配内存。
但是堆上内存,在诸多的语言中,都需要手动管理,比如 C++
。而一般处理不当,比如(new []和delete搭配),或者遗忘了释放,那么就会产生内存泄漏等严重问题。
为此,我们参考上节的设计,准备构建一个可以在对象的构造/析构函数中成对正确释放内存的设计思路。
先假设一个需要在堆上频发操作的对象 Data
class Data { // 省略 }
如果直接使用,一般情况下是这样的代码:
Data *data = new Data(); delete data;
需要频繁的确认对堆内存的正确使用。现在我们给他加一个包装对象, DataHandle
class DataHandle { private: Data *m_data; } DataHandle::DataHandle():m_data(new Data()) {} DataHandle::~DataHandle() { delete m_data; m_data = NULL; }
这样,我们后续每次使用,就可以简化成
{ DataHandle handle; }
但是,别忘记了, C++
中海油拷贝构造和重载赋值等操作,一旦我们写出如下代码,就会引发 double free
的问题。
{ DataHandle handle1(handle); handle1 = handle; }
因此,我们需要对拷贝构造函数和重载赋值进行特别处理。这里有两种处理方式:
-
对于拷贝/赋值,每次把内部指针
m_data
也拷贝new
一次。 -
对于
m_data
进行合理的计数记录。
一般情况下,我们期望 DataHandle
的行为和 Data
是一致的。 因此我们想使用第二种方式。
这个时候, C++
的 shared_ptr
就派上用场了。改写下 DataHanle
class DataHandle{ public: DataHandle(); DataHandle(const DataHandle &handle); DataHandle& operator=(const DataHanlde &handle); private: std::shared_ptr<Data> m_dataS; }
对于重载后的拷贝/复制函数,我们只要利用智能指针自身重载过的赋值操作赋,即可解决引用计数问题。
最后要特别注意的是,下述两种情况的代码,是完全不相同的含义。
// 第一种情况 Data *data = new Data(); std::shared_ptr<Data> s1 = std::shared_ptr(data); std::shared_ptr<Data> s2 = s1; // 第二种情况 Data *data = new Data(); std::shared_ptr<Data> s1 = std::shared_ptr(data); std::shared_ptr<Data> s2 = std::shared_ptr(data);
以上就是本文的全部内容,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,也希望大家多多支持 码农网
猜你喜欢:- 句柄、引用、指针与对象
- c – 通过指向其基类的指针删除派生对象
- NULL 指针、零指针、野指针
- 将数组和矩阵传递给函数,作为C中指针的指针和指针
- C语言指针数组和数组指针
- python(函数指针和类函数指针)
本站部分资源来源于网络,本站转载出于传递更多信息之目的,版权归原作者或者来源机构所有,如转载稿涉及版权问题,请联系我们。
数据挖掘中的新方法:支持向量机
邓乃扬、田英杰 / 科学出版社 / 2004-6-10 / 53.00元
支持向量机是数据挖掘中的一个新方法。支持向量机能非常成功地处理回归问题(时间序列分析)和模式识别(分类问题、判别分析)等诸多问题,并可推广于预测和综合评价等领域,因此可应用于理科、工科和管理等多种学科。目前国际上支持向量机在理论研究和实际应用两方面都正处于飞速发展阶段。希望本书能促进它在我国的普及与提高。 本书对象既包括关心理论的研究工作者,也包括关心应用的实际工作者。对于有关领域的具有高等......一起来看看 《数据挖掘中的新方法:支持向量机》 这本书的介绍吧!