RALL原则和unique

文章目录

一、RALL简介
二、RALL机制
三、智能指针的介绍
四、std::unique_ptr的使用

一、RALL简介

RALL是resource acquisition is initialization的缩写，意思是”资源获取即初始化”。它是C++之父Bjarne Stroustrup提出的设计理念，其核心是把资源和对象的声明周期绑定，对象创建获取资源，对象销毁释放资源。在RALL的指导下，C++把底层的资源管理问题提升到了对象声明周期管理的更高层次。

二、RALL机制

使用C++时，最让人头疼的便是内存管理，但却又正是对内存高度可操作性给了C++程序员极大自由和装逼资本。
当我们在堆区new出一块内存空间，在使用完之后，如果不使用delete来释放这块资源则将导致内存泄漏，这在中大型项目中极具有破坏性。但人无完人，我们并不能保证每次都记得释放无法再次获取到且不再使用的内存，下面给出一个例子，让大家看看忘记释放资源造成内存泄漏多么恐怖！！

#include<iostream>
#include<memory>int main()
{for (int i = 0; i <= 10000000; i++){int* ptr = new int(3);ptr[0] = 1;ptr[1] = 2;ptr[2] = 3;//delete ptr    //忘记释放内存}return 0;
}

测试结果(未释放内存):

运行程序并打开资源管理器，可以发现这么简单的程序竟然占用了11点几的MB内存，所以大家千万要记得释放内存。

三、智能指针的介绍

在 C++ 中没有垃圾回收机制，必须自己释放分配的内存，否则就会造成内存泄露。解决这个问题最有效的方法是使用智能指针（smart pointer）。智能指针是存储指向动态分配（堆）对象指针的类，用于生存期的控制，能够确保在离开指针所在作用域时，自动地销毁动态分配的对象，防止内存泄露。智能指针的核心实现技术是引用计数，每使用它一次，内部引用计数加1，每析构一次内部的引用计数减1，减为0时，删除所指向的堆内存。

C++11提供了三种智能指针，使用这三种智能指针需导入memory的头文件。

std::shared_ptr:共享智能指针。
std::unique_ptr:独占智能指针。
std::weak_ptr:弱引用智能指针，它不共享指针，不能操作资源，是用来监视std::shared_ptr的。

四、std::unique_ptr的使用

std::unique_ptr 是一个独占型的智能指针，它不允许其他的智能指针共享其内部的指针，可以通过它的构造函数初始化一个独占智能指针对象，但是不允许通过赋值将一个 unique_ptr 赋值给另一个 unique_ptr。

// 通过构造函数初始化对象
unique_ptr<int> ptr1(new int(10));
// error, 不允许将一个unique_ptr赋值给另一个unique_ptr
unique_ptr<int> ptr2 = ptr1;

std::unique_ptr不允许复制，但是可以通过函数返回给其他std::unique_ptr，还可以通过std::move来转移给其他的std::unique_ptr，这样原始指针的所有权就被转移了，这个原始指针还是被独占的。

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;unique_ptr<int> func()
{return unique_ptr<int>(new int(520));
}int main()
{// 通过构造函数初始化unique_ptr<int> ptr1(new int(10));// 通过转移所有权的方式初始化unique_ptr<int> ptr2 = move(ptr1);unique_ptr<int> ptr3 = func();return 0;
}

unique_ptr的指针类有一个reset方法，函数原型如下：

void reset( pointer ptr = pointer() ) noexcept;

使用reset方法可以让unique_ptr解除对原始内存管理，也可以用来初始化一个独占智能指针。

int main()
{unique_ptr<int> ptr1(new int(10));unique_ptr<int> ptr2 = move(ptr1);ptr1.reset();ptr2.reset(new int(250));return 0;
}

ptr1.reset(): 解除对原始内存的管理。
ptr2.reset(new int(250)): 重新指定智能指针管理的原始内存。

如果想要获取独占智能指针管理原始地址，可以调用get()方法，函数原型如下：

pointer get() const noexcept;

获取原始地址的测试代码：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;int main()
{unique_ptr<int> ptr1(new int(10));unique_ptr<int> ptr2 = move(ptr1);ptr2.reset(new int(250));cout << *ptr2.get() << endl; // 得到内存地址中存储的实际数值 250return 0;
}

测试代码的结果：