Kursinhalt

C++ Smart Pointers

1. Einführung in Smart Pointer

Verstehen von Zeigern und Heap-Speicher Der Bedarf an Smart Pointern Anwendungsfälle für Smart Pointer Verwendungsfälle von References Vorteile der Verwendung von Smart-Pointern und Referenzen

2. Einzigartige Zeiger

Was Sind Einzigartige Pointers?Erstellen von Einzigartigen Zeigern Anwendung für Einzigartige Zeiger Weitergabe von Einzigartigen Zeigern Funktionsweise eines Einzigartigen Pointers Einzigartige Zeiger und Vorlagen

3. Gemeinsame Zeiger

Was Sind Shared Pointers?Erstellen und Teilen von Shared Pointers Shared Pointer Funktionen zum Erinnern Gemeinsame Pointers vs Eindeutige Pointers Beste Praktiken für die Verwendung von Shared Pointers Übung zu Shared Pointern

4. Schwache Zeiger

Verständnis von Schwachen Pointern Erstellen und Verwenden von Weak Pointers Aufbrechen von Zirkulären Referenzen mit Schwachen Pointern Wichtige Funktionen für Schwache Zeiger

5. Referenzen

Wie Unterscheiden Sich Referenzen von Pointern?Konstante Referenzen und Unveränderlichkeit Wann Referenzen vs. Smart Pointers vs. Rohe Zeiger Verwendet Werden Best Practices für Referenzen

6. Fortgeschrittene Themen

Bereitstellung Benutzerdefinierter Löschfunktionen für Smart-Pointer Reale Anwendungen von Smart Pointers Leistungsüberlegungen zu Smart Pointers Der Ultimative Leitfaden zu Shared-, Unique- und Weak-Pointern

Einzigartige Zeiger und Vorlagen

Einzigartige Zeiger können mit Templates für eine effiziente und zuverlässige dynamische Speicherverwaltung verwendet werden. Sie können diese Kombination verwenden, um generische Klassen, Funktionen und Algorithmen zu erstellen.

Generische Klassen

Generische Klassen mit templatebasierten einzigartigen Zeigern sind eine ausgezeichnete Möglichkeit, verschiedene Arten von Ressourcen zu verwalten, ohne den Code wiederholen zu müssen. Zum Beispiel können Sie eine generische Container-Klasse wie folgt definieren:

genericContainer


              12345678910
            
// a template class which can hold different types of data
template <typename T>
class Container {
private:
    std::unique_ptr<T> data; //the templated unique pointer object. 
public:
    // the constructor of our generic class, which can receive different types of values.
    Container(T value) : data(std::make_unique<T>(value)) {}  
    T getValue() { return *data; }
};

Diese Klasse ermöglicht es Ihnen, Container-Objekte für verschiedene Datentypen zu erstellen, wobei der einzigartige Zeiger automatisch den Speicher für jeden Typ verwaltet.

Generische Funktionen

Mit Hilfe von Templates können Sie auch generische Funktionen erstellen, die mit einzigartigen Zeigern arbeiten.

genericFuns


              12345
            
template <typename T>
// a generic function that receives a unique pointer of type T
void ModifyValue(std::unique_ptr<T>& ptr, T newValue) {
    *ptr = newValue;
}

Die obige Funktion kann mit einzigartigen Zeigern verschiedener Typen verwendet werden, mit garantierter Typsicherheit und ordnungsgemäßer Speicherverwaltung. Zum Beispiel kann sie wie folgt aufgerufen werden:

Im obigen Code ändern wir den verwiesenen Wert (vom Typ Integer) des einzigartigen Zeigers von 42 auf 100 mit unserer generischen Funktion. Die Funktion kann ähnlich für String-, Float- oder Double-Typen aufgerufen werden.

Vorteile der Verwendung von einzigartigen Zeigern mit Templates

Das Schreiben von templated Code mit einzigartigen Zeigern bietet viele Vorteile, darunter:

Konsistenz und Typsicherheit: Templates fördern konsistente Codierungspraktiken. Wenn Sie einzigartige Zeiger mit Templates verwenden, etablieren Sie einen standardisierten Ansatz für Speicherverwaltung und Generizität in Ihrem Code. Dies führt zu einem vorhersehbareren Verhalten und weniger speicherbezogenen Problemen.
Code-Wiederverwendbarkeit: Die Kombination von einzigartigen Zeigern mit Templates ermöglicht es Ihnen, generischen Code zu schreiben, der mit verschiedenen Datentypen funktioniert. Dies ermöglicht es Ihnen, das DRY-Prinzip (Don’t Repeat Yourself) einzuhalten.
Automatische Bereinigung: Einzigartige Zeiger geben den Speicher automatisch frei, wenn sie aus dem Gültigkeitsbereich herausfallen. Dies vereinfacht die Speicherverwaltung bei der Arbeit mit Templates.

Aufgabe

Swipe to start coding

Erstellen Sie eine generische container-Klasse mit einzigartigen Zeigern. Der Container sollte in der Lage sein, sicher verschiedene Arten von Objekten zu halten. Verwenden Sie die Kommentare im folgenden Code als Anweisungen.

Lösung

solution

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Danke für Ihr Feedback!

Abschnitt 2. Kapitel 6

Einzigartige Zeiger und Vorlagen

Generische Klassen

genericContainer


              12345678910
            
// a template class which can hold different types of data
template <typename T>
class Container {
private:
    std::unique_ptr<T> data; //the templated unique pointer object. 
public:
    // the constructor of our generic class, which can receive different types of values.
    Container(T value) : data(std::make_unique<T>(value)) {}  
    T getValue() { return *data; }
};

Diese Klasse ermöglicht es Ihnen, Container-Objekte für verschiedene Datentypen zu erstellen, wobei der einzigartige Zeiger automatisch den Speicher für jeden Typ verwaltet.

Generische Funktionen

Mit Hilfe von Templates können Sie auch generische Funktionen erstellen, die mit einzigartigen Zeigern arbeiten.

genericFuns


              12345
            
template <typename T>
// a generic function that receives a unique pointer of type T
void ModifyValue(std::unique_ptr<T>& ptr, T newValue) {
    *ptr = newValue;
}

Vorteile der Verwendung von einzigartigen Zeigern mit Templates

Das Schreiben von templated Code mit einzigartigen Zeigern bietet viele Vorteile, darunter:

Konsistenz und Typsicherheit: Templates fördern konsistente Codierungspraktiken. Wenn Sie einzigartige Zeiger mit Templates verwenden, etablieren Sie einen standardisierten Ansatz für Speicherverwaltung und Generizität in Ihrem Code. Dies führt zu einem vorhersehbareren Verhalten und weniger speicherbezogenen Problemen.
Code-Wiederverwendbarkeit: Die Kombination von einzigartigen Zeigern mit Templates ermöglicht es Ihnen, generischen Code zu schreiben, der mit verschiedenen Datentypen funktioniert. Dies ermöglicht es Ihnen, das DRY-Prinzip (Don’t Repeat Yourself) einzuhalten.
Automatische Bereinigung: Einzigartige Zeiger geben den Speicher automatisch frei, wenn sie aus dem Gültigkeitsbereich herausfallen. Dies vereinfacht die Speicherverwaltung bei der Arbeit mit Templates.

Aufgabe

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Erstellen Sie eine generische container-Klasse mit einzigartigen Zeigern. Der Container sollte in der Lage sein, sicher verschiedene Arten von Objekten zu halten. Verwenden Sie die Kommentare im folgenden Code als Anweisungen.

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