C++通用删除器设计
2010-11-17 12:12:20 来源:WEB开发网基本方法是使用域(scope)对象或std::auto_ptr代替。尽管当时已经讨论在所有可能的情况,但后面在实际项目实施中发现效果并不好。原因是方面的,比如在使用std::auto_ptr时会存在以下不得因素:
可能的额外开销外(其实很小);
你需要时刻小心对象所有权的问题。尽管可能只需要稍微注意一下就可以了,但似乎没有任何程序员喜欢过提心吊胆的日子;
你不能在容器(比如std::vector)中存储std::auto_ptr对象;
基于以上原因,类似于Text*pText=new Text;这种直接在堆上申请内存的方式还是在代码得到了大量应用。而接下来就是如何安全、有效的回收这些内存的问题,这也正是本文所讨论的话题。
回收单个堆对象
//delete a object pointer and reset it template<class T>void delete_null(T*&p) { //check if T is incomplete type, if it is, the compiler will report anerror typedef char type_must_be_complete[sizeof(T)?1: -1 ]; (void)sizeof(type_must_be_complete); //delete the pointer and reset it delete p; p=NULL; }
这是一个模板函数,它主要有三个作用:
第一个作用是检查被删除对象的类型完整性。这通常无法引起人们的重视,但在某些情况下可能会导致未定义行为,比如以下代码:
Text*pText=newText;
void*pData=pText;
deletepData;
Text*类对象pText被转换成了拥有void*对象pData,并对pData调用了delete删除操作。在这种情况下编译器的行为是未知的,但至少有一点:由于编译器无法推导pData的原始类型,因此无法调用对象的析构函数。
//check if T is incomplete type, if it is, the compiler will report anerror typedefchartype_must_be_complete[sizeof(T)?1: -1 ]; (void)sizeof(type_must_be_complete);
这两句代码可以检查被删除对象的类型完整性。其效果发生在编译期,如果对类型不完整的对象调用delete_null删除操作,将引起编译错误。它没有运行期开销,因此使用delete_null带来的安全性实际上免费的。
更加详细的解释可以参考boost库中的checked_delete.hpp。
delete_null的第二个作用是回收堆对象,这没有什么可说的。
delete_null的第三个作用是将对象指针设置为NULL,这主要是为了应对指针有效性检查,属于常规手段。
另外,注意到delete_null被设计为一个模板函数,在发布版本(Release)中,它将以内联代码(inline)的形式存在,因此不会有运用期函数调用开销。
回收容器中的堆对象
//delete container (std::vector, std::list) items and reset them toNULL template<typenameInputIterator> voiddelete_null(InputIteratorfirst,InputIteratorlast) { while(last!= first) { delete_null(*first); ++first; } } //delete functor, used for iterative delete structdeleter { template<typenameT> voidoperator()(T*&p) { delete_null(p); } };
这段代码分为两部分:一个同样叫delete_null的模板函数与一个名为deleter的仿函数。
先来看第一部分,它同样叫delete_null,与前面介绍的那个版本所不同的是它接受一对迭代器作用输入条件,其作用是回收[first,last)范围内所有堆对象。与std::for_each等很多STL标准算法类似,该函数可以同时应用于普通数组或存储单值的标准容器(包括std::vector,std::list, std::set等,不包含std::map)。
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