【C++学习笔记 19】C++中的对象生存周期

2024-09-05 07:04

本文主要是介绍【C++学习笔记 19】C++中的对象生存周期,希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值,需要的开发者们随着小编来一起学习吧!

对象如何生存在栈上

在C++中,我们每次进入一个作用域时,我们就是在push栈帧。就像把书堆叠起来,将最新的书放在最上层,在这个作用域上创建变量就像在书中写内容,当作用域结束的时候,就把书拿走,此时每个基于栈的变量就结束了。

举个例子

#include <iostream>
#include <string>class Entity
{
public:Entity(){std::cout << "Created Entity!" << std::endl;}~Entity(){std::cout << "Destroyed Entity" << std::endl;}
};int main() {{Entity e;}std::cin.get();
}

创建一个包含构造函数与析构函数的类,并在一个作用域中创建它,将创建类的实例的语句打上断点,步进。会发现在离开作用域时,就会触发析构函数,表明实例被销毁了,这就是在栈上创建变量。

{Entity* e = new Entity();
}

如果将作用域中的语句改为上述,再次debug步进,会发现直到程序结束,析构函数都没有被触发。
这直观体现了在 栈和堆上创建变量的特点。

如何使用

一个典型的错误案例

int* CreateArray() {int array[50];return array;
}

上述函数乍一看似乎没有什么问题,细看却发现,其返回的是局部变量的指针,当函数运行完毕,栈上的内存空间被回收,指针的对象不再是定义的数组。
如果要实现这样的目的,可以将数组创建在堆上,也可以把这里创建的数组赋值给一个在这个作用域外的变量。

class ScopedPtr
{
private:Entity* m_ptr;
public:ScopedPtr(Entity* ptr): m_ptr(ptr){}~ScopedPtr() {delete m_ptr;}
};

如果想在离开作用域时自动删除堆上创建的变量,可以采用上述的类,一个简单的作用域指针。

{ScopedPtr e(new Entity());
}

并使用它创建实例,由于ScopedPtr的实例是在栈上创建的,因此在离开作用域时会销毁,而此时会调用析构函数,从而删除Entity的指针。这实现了smart ptrunique ptr的基本功能。
这种在离开作用域时指针被销毁的功能很有用,比如说可以做一个作用域的计时器,在离开时自动停止计时。或者可以写一个自动的作用域锁,在函数开始时锁定它,然后在结束时解锁。


教程来源:The Cherno C++ 教程

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