初学者和CPP课程

beginner and cpp class

本文关键字：课程 CPP 初学者      更新时间：2023-10-16

我在这里使用"构造函数和析构函数"下的代码

基本上，我想将其与下面的指针结构相结合"指向类的指针"（下面一点），我觉得真的很整洁。

现在这有效： 

int main () {
   CRectangle * prect;     //l2
   CRectangle rect (3,4);  //l3
   prect = ▭          //l4
   cout << "rect area: " << (*prect).area() << endl;
   return 0;
}

我的问题是，我们能用更优雅的方法代替l2-l4吗？不需要在第 3 行创建矩形？

要在不需要任何自动变量（例如上面的代码中的rect）的情况下创建对象，必须使用 new 运算符。使用 new 运算符创建的对象存储在自由存储区中，new表达式的计算结果为指向新创建对象的指针。

现在，人们可以继续说，new运算符是答案，仅此而已，但实际上并非如此：它没有回答用更优雅的解决方案替换这几行的问题，因为它不会是一个。

这个答案的其余部分是关于如何使用new的切线。

与自动对象

不同，存储在免费存储中的对象不会自动销毁，而是它们的生命周期和销毁由delete操作员控制（您应该删除不再需要释放资源的对象）。为了确保销毁，应始终将指针从new表达式存储到所谓的智能指针中。一个好的、简单的规则：仅在智能指针构造函数中使用 new 运算符（除非您知道自己在做什么）。

C++11 中有几个智能指针，而该标准的早期版本只定义了一个，即auto_ptr。也许是由于它的怪癖，或者仅仅是因为它得到了替代品，它实际上在 C++11 中被弃用了，并且不应该在新代码中使用，至少不应该在 C++11 中使用（现在，这是一种意见）。

智能指针使用示例：

boost::shared_ptr<CRectangle> shared_rect(new CRectange(3, 4));
std::unique_ptr<CRectangle> rect(new CRectangle(3, 4)); // C++11 only
// use smart pointers like like regular pointers; indirection through * or ->
// i.e. (*rect).area() or rect->area()

我也喜欢@eq-的答案，但除了动态内存分配之外，您还可以尝试放置新。（当我说"尝试"时，我并不是说这是做事的方式，但更像这样更值得深思。我不是想把你带到一个迷宫般的曲折的小段落，都一样。

char mem[sizeof(CRectangle)] alignas(CRectangle);
CRectangle *prect = new (mem) CRectangle(3, 4); // construct
std::cout
    << "rect area: " << prect->area()
    << std::endl;
prect->~CRectangle();                           // destruct

在使用自定义分配器时，通常会使用放置 new。自定义分配器可以出于各种原因使用，但在我的工作中，它通常用于预分配策略（如池分配器或具有严格内存配置的嵌入式系统）。在这种情况下，放置 new 用于初始化具有自动存储类的内存。与原始 rect 对象一样，当代码超出范围时，对象的内存将变为无效。但是，CRectangle构造函数可能会执行需要清理的初始化，因此在内存超出范围之前，会显式调用析构函数。

注意，您不能将auto_ptr用于prect，因为在指针上调用 delete 是未定义的（因为内存不是动态创建的）。如果将自定义删除程序传递给构造函数，则可以使用 shared_ptr。如果在第二个模板参数中传入自定义删除程序，则可以使用 unique_ptr。自定义删除程序只是显式调用析构函数，以便智能指针在代码超出范围时自动执行清理工作。

template <typename T>
struct placement_delete {
    void operator () (T *t) const { t->~T(); }
};
char mem2[2][sizeof(CRectangle) alignas(CRectangle);
std::shared_ptr<CRectangle>
    sprect(new (mem2[0]) CRectangle(2, 3), placement_delete<CRectangle>());
std::unique_ptr< CRectangle, placement_delete<CRectangle> >
    uprect(new (mem2[1]) CRectangle(3, 4));

new调用可能会引发std::bad_alloc异常。由于它未被捕获，因此程序将在引发异常并产生错误结果后立即终止。如果要正常处理异常，可以使用try和catch块。

CRectangle *prect;
try {
    prect = new (mem) CRectangle(3, 4);
} catch (std::bad_alloc) {
    // do something about it?
    abort();
}

对于学习来说，abort是可以的。它可以让您练习捕获异常，但可以让您在分析由于abort而留下的错误状态时快速查明问题的位置。（在 UNIX 上，这通常是一个核心文件。

那这个怎么样？

int main () {
   CRectangle rect (3,4); // on stack
   cout << "rect area: " << rect.area() << endl;
   return 0;
}

或者，如果您必须有prect：

int main () {
   CRectangle rect (3,4); // still on stack
   CRectangle * prect = &rect; // simple alias
   cout << "rect area: " << prect->area() << endl; // same as (*prect).area()
   return 0;
}

但至少在你的简单代码中prect是多余的。

通常，人们会期望看到一些new CRectangle()（或从CRectangle派生的类，分配给堆上）在创建时或以后分配给prect。但目前还不清楚你打算做什么。但是既然在你的例子中prect只是rect的别名，为什么不直接使用rect（我的第一段代码）呢？

使用堆：

int main () {
   CRectangle* prect = new CRectangle(3,4); // using heap
   // new will throw if out of memory, so no check for null pointer needed here
   cout << "rect area: " << prect->area() << endl; // same as (*prect).area()
   delete prect; // free the memory - needed because it's not a stack object
   return 0;
}

STL现在已经std::auto_ptr被std::unique_ptr（在C++11中）取代，正如Mooing Duck在评论中提到的那样。由于这个"智能指针"充当堆栈上的容器类，用于堆上的类的指针，因此它也将进行清理

int main () {
   try
   {
     std::auto_ptr<CRectangle> prect(new CRectangle(3,4)); // using heap, via smart ptr
     // new will throw if out of memory, so no check for null pointer needed here
     cout << "rect area: " << prect->area() << endl; // same as (*prect).area()
   }
   catch(exception& e)
   {
     cout << "Exception caught: " << e.what() << endl;
   }
   return 0;
}

auto_ptr和unique_ptr之间的主要区别在于它们的语义和所有权。您可以在维基百科页面上的智能指针上获得概述。

相关文章：