阿里电话面试题详解

1.andriod中如何实现缓存？

采用缓存，可以进一步大大缓解数据交互的压力，又能提供一定的离线浏览。下边我简略列举一下缓存管理的适用环境：
1. 提供网络服务的应用
2. 数据更新不需要实时更新，哪怕是3-5分钟的延迟也是可以采用缓存机制。
3. 缓存的过期时间是可以接受的(类似网易的新闻阅读,支持离线离线阅读)
这样所带来的好处：
1. 减小服务器的压力
2. 提高客户端的响应速度(本地数据提取嘛)
3. 一定程度上支持离线浏览(可以参考网易的那个新闻应用,个人感觉离线阅读做得非常棒。)

一、缓存管理的方法
缓存管理的原理很简：通过时间的设置来判断是否读取缓存还是重新下载；断网下就没什么好说的，直接去缓存即可。如图：

里面会有一些细节的处理，后面会详细阐述。基于这个原理，目前个人用过的两种比较常见的缓存管理方法是:数据库和文件(txt)。

二、数据库(SQLite)缓存方式
这种方法是在下载完数据文件后，把文件的相关信息如url，路经，下载时间，过期时间等存放到数据库，当然我个人建议把url作为唯一的标识。下次下载的时候根据url先从数据库中查询，如果查询到当前时间并未过期，就根据路径读取本地文件，从而实现缓存的效果。
从实现上我们可以看到这种方法可以灵活存放文件的属性，进而提供了很大的扩展性，可以为其它的功能提供一定的支持。
从操作上需要创建数据库，每次查询数据库，如果过期还需要更新数据库，清理缓存的时候还需要删除数据库数据，稍显麻烦，而数据库操作不当又容易出现一系列的性能，ANR问题，指针错误问题，实现的时候要谨慎，具体作的话，但也只是增加一个工具类或方法的事情。
还有一个问题，缓存的数据库是存放在/data/data/<package>/databases/目录下，是占用内存空间的，如果缓存累计，容易浪费内存，需要及时清理缓存。
当然这种方法从目前一些应用的实用上看，我没有发现什么问题,估计使用的量还比较少吧。
本文本人不太喜欢数据库，原因操作麻烦，尤其是要自己写建表那些语句，你懂的。我侧重文件缓存方式。

三、文件缓存方式
这种方法，使用File.lastModified()方法得到文件的最后修改时间，与当前时间判断是否过期，从而实现缓存效果。
实现上只能使用这一个属性，没有为其它的功能提供技术支持的可能。操作上倒是简单，比较时间即可，而且取的数据也就是文件里的JSON数据而已。本身处理也不容易带来其它问题，代价低廉。

四、文件法缓存方式的两点说明
1. 不同类型的文件的缓存时间不一样。
笼统的说，不变文件的缓存时间是永久，变化文件的缓存时间是最大忍受不变时间。说白点，图片文件内容是不变的，一般存在SD卡上直到被清理，我们是可以永远读取缓存的。配置文件内容是可能更新的，需要设置一个可接受的缓存时间。
2. 不同环境下的缓存时间标准不一样。
无网络环境下，我们只能读取缓存文件，为了应用有东西显示，没有什么过期之说了。
WiFi网络环境下，缓存时间可以设置短一点，一是网速较快，而是流量不要钱。
3G流量环境下，缓存时间可以设置长一点，节省流量，就是节省金钱，而且用户体验也更好。
GPS就别说更新什么的，已经够慢的了。缓存时间能多长就多长把。
当然，作为一款好的应用，不会死定一种情况，针对于不同网络变换不同形式的缓存功能是必须有的。而且这个时间根据自己的实际情况来设置：数据的更新频率，数据的重要性等。

五、何时刷新
开发者一方面希望尽量读取缓存，用户一方面希望实时刷新，但是响应速度越快越好，流量消耗越少越好(关于这块，的确开发中我没怎么想到，毕竟接口就是这么多，现在公司的产品几乎点一下就访问一下，而且还有些鸡肋多余的功能。慢慢修改哈哈)，是一个矛盾。
其实何时刷新我也不知道，这里我提供两点建议：
1. 数据的最长多长时间不变，对应用无大的影响。
比如，你的数据更新时间为4小时，则缓存时间设置为1~2小时比较合适。也就是更新时间/缓存时间=2,但用户个人修改、网站编辑人员等一些人为的更新就另说。一天用户总会看到更新，即便有延迟也好，视你产品的用途了；如果你觉得你是资讯类应用，再减少，2~4小时，如果你觉得数据比较重要或者比较受欢迎，用户会经常把玩，再减少，1~2小时，依次类推。
当然类似这个界面的数据我认为更新时间能多长就多长了，尽可能长。如果你拿后边那个有多少数据会变动来搪塞。我会告诉你：这个只是一个引导性的界面，你有多少款游戏跟用户半毛钱关系都没有，10亿也跟他没关，他只要确定这里能找到他要找的 汤姆猫 就行。否则你又失去了一个用户。
2. 提供刷新按钮。
必要时候或最保险的方法使在相关界面提供一个刷新按钮，或者当下流行的下拉列表刷新方式。为缓存，为加载失败提供一次重新来过的机会。毕竟喝骨头汤的时候，我也不介意碗旁多双筷子。
总而言之，一切用户至上，为了更好的用户体验，方法也会层出不穷。期待更好的办法
2.线程安全，栈，堆的关系。
在很多现代操作系统中，一个进程的（虚）地址空间大小为4G，分为系统空间和用户空间两部分，系统空间为所有进程共享，而用户空间是独立的，一般WINDOWS进程的用户空间为2G。

一个进程中的所有线程共享该进程的地址空间，但它们有各自独立的（私有的）栈(stack)，Windows线程的缺省堆栈大小为1M。堆(heap)的分配与栈有所不同，一般是一个进程有一个C运行时堆，这个堆为本进程中所有线程共享，Windows进程还有所谓进程默认堆，用户也可以创建自己的堆。

堆： 是大家共有的空间，分全局堆和局部堆。全局堆就是所有没有分配的空间，局部堆就是用户分配的空间。堆在操作系统对进程初始化的时候分配，运行过程中也可以向系统要额外的堆，但是记得用完了要还给操作系统，要不然就是内存泄漏。

栈：是个线程独有的，保存其运行状态和局部自动变量的。栈在线程开始的时候初始化，每个线程的栈互相独立，因此，栈是 thread safe的。操作系统在切换线程的时候会自动的切换栈，就是切换 ＳＳ／ＥＳＰ寄存器。栈空间不需要在高级语言里面显式的分配和释放。

3.stl中，list和vector的区别和联系。

1 vector

向量 相当于一个数组

在内存中分配一块连续的内存空间进行存储。支持不指定vector大小的存储。STL内部实现时，首先分配一个非常大的内存空间预备进行存储，即capacituy（）函数返回的大小，当超过此分配的空间时再整体重新放分配一块内存存储，这给人以vector可以不指定vector即一个连续内存的大小的感觉。通常此默认的内存分配能完成大部分情况下的存储。

优点：(1) 不指定一块内存大小的数组的连续存储，即可以像数组一样操作，但可以对此数组

进行动态操作。通常体现在push_back() pop_back()

(2) 随机访问方便，即支持[ ]操作符和vector.at()

(3) 节省空间。

缺点：(1) 在内部进行插入删除操作效率低。

(2) 只能在vector的最后进行push和pop，不能在vector的头进行push和pop。

(3) 当动态添加的数据超过vector默认分配的大小时要进行整体的重新分配、拷贝与释

放

2 list

双向链表

每一个结点都包括一个信息快Info、一个前驱指针Pre、一个后驱指针Post。可以不分配必须的内存大小方便的进行添加和删除操作。使用的是非连续的内存空间进行存储。

优点：(1) 不使用连续内存完成动态操作。

(2) 在内部方便的进行插入和删除操作

(3) 可在两端进行push、pop

缺点：(1) 不能进行内部的随机访问，即不支持[ ]操作符和vector.at()

(2) 相对于verctor占用内存多

3 deque

双端队列 double-end queue

deque是在功能上合并了vector和list。

优点：(1) 随机访问方便，即支持[ ]操作符和vector.at()

(2) 在内部方便的进行插入和删除操作

(3) 可在两端进行push、pop

缺点：(1) 占用内存多



使用区别：

1 如果你需要高效的随即存取，而不在乎插入和删除的效率，使用vector

2 如果你需要大量的插入和删除，而不关心随即存取，则应使用list

3 如果你需要随即存取，而且关心两端数据的插入和删除，则应使用deque

4.c++中如何实现多态
多态是一种不同的对象以单独的方式作用于相同消息的能力，这个概念是从自然语言中引进的。例如，动词“关闭”应用到不同的事务上其意思是不同的。关门，关闭银行账号或关闭一个程序的窗口都是不同的行为；其实际的意义取决于该动作所作用的对象。

大多数面向对象语言的多态特性都仅以虚拟函数的形式来实现，但C++除了一般的虚拟函数形式之外，还多了两种静态的（即编译时的）多态机制：

2、模板：例如，当接受到相同的消息时，整型vector对象和串vector对象对消息反映是不同的，我们以关闭行为为例：

vector < int > vi; vector < string > names; string name("vc知识库");

vi.push_back( 5 ); // 在 vector 尾部添加整型

names.push_back (name); // 添加串和添加整型体现差别的潜在的操作

静态的多态机制不会导致与虚拟函数相关的运行时开。此外，操作符重载和模板两者是通用算法最基本的东西，在stl中体现得尤为突出。

那么接下来我们说说以虚函数形式多态： 通常都有以重载、覆盖、隐藏来三中方式，三种方式的区别大家应该要很深入的了解，这里就不多说了。

许多开发人员往往将这种情况和C++的多态性搞混淆，下面我从两方面为大家解说：

1、 编译的角度 C++编译器在编译的时候，要确定每个对象调用的函数的地址，这称为早期绑定（early binding）。

2、 内存模型的角度为了确定对象调用的函数的地址，就要使用迟绑定（late binding）技术。

当编译器使用迟绑定时，就会在运行时再去确定对象的类型以及正确的调用函数。而要让编译器采用迟绑定，就要在基类中声明函数时使用virtual关键字（注意，这是必须的，很多开发人员就是因为没有使用虚函数而写出很多错误的例子），这样的函数我们称为虚函数。一旦某个函数在基类中声明为virtual，那么在所有的派生类中该函数都是virtual，而不需要再显式地声明为virtual。

那么如何定位虚表呢？编译器另外还为每个类的对象提供了一个虚表指针（即vptr），这个指针指向了对象所属类的虚表。在程序运行时，根据对象的类型去初始化vptr，从而让vptr正确的指向所属类的虚表，从而在调用虚函数时，就能够找到正确的函数。 正是由于每个对象调用的虚函数都是通过虚表指针来索引的，也就决定了虚表指针的正确初始化是非常重要的。换句话说，在虚表指针没有正确初始化之前，我们不能够去调用虚函数。那么虚表指针在什么时候，或者说在什么地方初始化呢？
答案是在构造函数中进行虚表的创建和虚表指针的初始化。还记得构造函数的调用顺序吗，在构造子类对象时，要先调用父类的构造函数，此时编译器只“看到了”父类，并不知道后面是否后还有继承者，它初始化父类对象的虚表指针，该虚表指针指向父类的虚表。当执行子类的构造函数时，子类对象的虚表指针被初始化，指向自身的虚表。 要注意：对于虚函数调用来说，每一个对象内部都有一个虚表指针，该虚表指针被初始化为本类的虚表。所以在程序中，不管你的对象类型如何转换，但该对象内部的虚表指针是固定的，所以呢，才能实现动态的对象函数调用，这就是C++多态性实现的原理。

总结（基类有虚函数）：

1、 每一个类都有虚表。

2、虚表可以继承，如果子类没有重写虚函数，那么子类虚表中仍然会有该函数的地址，只不过这个地址指向的是基类的虚函数实现。如果基类3个虚函数，那么基类的虚表中就有三项（虚函数地址），派生类也会有虚表，至少有三项，如果重写了相应的虚函数，那么虚表中的地址就会改变，指向自身的虚函数实现。如果派生类有自己的虚函数，那么虚表中就会添加该项。

3、派生类的虚表中虚函数地址的排列顺序和基类的虚表中虚函数地址排列顺序相同。

关于虚函数的背景知识

用virtual关键字申明的函数叫做虚函数，虚函数肯定是类的成员函数。
存在虚函数的类都有一个一维的虚函数表叫做虚表。类的对象有一个指向虚表开始的虚指针。虚表是和类对应的，虚表指针是和对象对应的。
多态性是一个接口多种实现，是面向对象的核心。分为类的多态性和函数的多态性。
多态用虚函数来实现，结合动态绑定。
纯虚函数是虚函数再加上= 0。并且该函数只有声明，没有实现。
抽象类是指包括至少一个纯虚函数的类。

那虚函数是如何运行的呢？

Cpp代码


class Base

{

public:

virtual void func() {}

}

class Derive : public Base

{

public:

void func() {}

}

void main()

{

Derive d;

Base *pb = &d;

b->func();

}

编译器在编译的时候，发现Base类中有虚函数，此时编译器会为每个包含虚函数的类创建一个虚表（即vtable），该表是一个一维数组，在这个数组中存放每个虚函数的地址。由于Base类和Derive类都包含了一个虚函数func()，编译器会为这两个类都建立一个虚表，（即使子类里面没有virtual函数，但是其父类里面有，所以子类中也有了）

那么如何定位虚表呢？编译器另外还为每个类的对象提供了一个虚表指针（即vptr），这个指针指向了对象所属类的虚表。在程序运行时，根据对象的类型去初始化vptr，从而让vptr正确的指向所属类的虚表。所以在调用虚函数时，就能够找到正确的函数。

对于上述程序，由于pb实际指向的对象类型是Derive，因此vptr指向的Derive类的vtable，当调用pb->func()时，根据虚表中的函数地址找到的就是Derive类的func()函数。

正是由于每个对象调用的虚函数都是通过虚表指针来索引的，也就决定了虚表指针的正确初始化是非常重要的。换句话说，在虚表指针没有正确初始化之前，我们不能够去调用虚函数。那么虚表指针在什么时候，或者说在什么地方初始化呢？

答案是在构造函数中进行虚表的创建和虚表指针的初始化。

还记得构造函数的调用顺序吗，在构造子类对象时，要先调用父类的构造函数，此时编译器只“看到了”父类，并不知道后面是否后还有继承者，它初始化父类对象的虚表指针，该虚表指针指向父类的虚表。当执行子类的构造函数时，子类对象的虚表指针被初始化，指向自身的虚表。对于以上的例子，当Derive类的d对象构造完毕后，其内部的虚表指针也就被初始化为指向Derive类的虚表。在类型转换后，调用pb->func()，由于pb实际指向的是Derive类的对象，该对象内部的虚表指针指向的是Derive类的虚表，因此最终调用的是Derive类的func()函数。

要注意：对于虚函数调用来说，每一个对象内部都有一个虚表指针，该虚表指针被初始化为本类的虚表。所以在程序中，不管你的对象类型如何转换，但该对象内部的虚表指针是固定的，所以呢，才能实现动态的对象函数调用，这就是C++多态性实现的原理。

5.析构函数可以为虚构函数吗？构造函数可以为析构函数吗？为什么？

析构函数可以为虚函数。

我们知道，用C++开发的时候，用来做基类的类的析构函数一般都是虚函数。可是，为什么要这样做呢？下面用一个小例子来说明：

有下面的两个类：

class ClxBase

{

public:

ClxBase() {};

virtual ~ClxBase() {};

virtual void DoSomething() { cout << "Do something in class ClxBase!" << endl; };

};

class ClxDerived : public ClxBase

{

public:

ClxDerived() {};

~ClxDerived() { cout << "Output from the destructor of class ClxDerived!" << endl; };

void DoSomething() { cout << "Do something in class ClxDerived!" << endl; };

};
代码

ClxBase *pTest = new ClxDerived;

pTest->DoSomething();

delete pTest;
的输出结果是：
Do something in class ClxDerived!

Output from the destructor of class ClxDerived!
这个很简单，非常好理解。

但是，如果把类ClxBase析构函数前的virtual去掉，那输出结果就是下面的样子了：
Do something in class ClxDerived!
也就是说，类ClxDerived的析构函数根本没有被调用！一般情况下类的析构函数里面都是释放内存资源，而析构函数不被调用的话就会造成内存泄漏。我想所有的C++程序员都知道这样的危险性。当然，如果在析构函数中做了其他工作的话，那你的所有努力也都是白费力气。

所以，文章开头的那个问题的答案就是－－这样做是为了当用一个基类的指针删除一个派生类的对象时，派生类的析构函数会被调用。

当然，并不是要把所有类的析构函数都写成虚函数。因为当类里面有虚函数的时候，编译器会给类添加一个虚函数表，里面来存放虚函数指针，这样就会增加类的存储空间。所以，只有当一个类被用来作为基类的时候，才把析构函数写成虚函数。
构造函数不能为虚函数

从存储空间角度：虚函数对应一个vtable，这大家都知道，可是这个vtable其实是存储在对象的内存空间的。问题出来了，如果构造函数是虚的，就需要通过 vtable来调用，可是对象还没有实例化，也就是内存空间还没有，怎么找vtable呢？所以构造函数不能是虚函数

从使用角度来看：虚函数的作用在于通过父类的指针或者引用来调用它的时候能够变成调用子类的那个成员函数。而构造函数是在创建对象时自动调用的，不可能通过父类的指针或者引用去调用，因此也就规定构造函数不能是虚函数

3、构造函数不需要是虚函数，也不允许是虚函数，因为创建一个对象时我们总是要明确指定对象的类型，尽管我们可能通过实验室的基类的指针或引用去访问它 但析构却不一定，我们往往通过基类的指针来销毁对象。这时候如果析构函数不是虚函数，就不能正确识别对象类型从而不能正确调用析构函数。

4、从实现上看，vbtl在构造函数调用后才建立，因而构造函数不可能成为虚函数,实际含义上看，在调用构造函数时还不能确定对象的真实类型（因为子类会调父类的构造函数）；而且构造函数的作用是提供初始化，在对象生命期只执行一次，不是对象的动态行为，也没有太大的必要成为虚函数

5、当一个构造函数被调用时，它做的首要的事情之一是初始化它的V P T R。因此，它只能知道它是“当前”类的，而完全忽视这个对象后面是否还有继承者。 当编译器为这个构造函数产生代码时，它是为这个类的构造函数产生代码- -既不是为基类，也不是为它的派生类（因为类不知道谁继承它）
6.const何时初始化，在什么地方初始化，有几种方法。初始化
const 成员和引用类型成员的问题，在 C++ 教材中讲述初始化列表的章节应该都有讲过，但是因为平时用得少，所以可能有不少人没注意到。待到用时又觉得一头雾水，摸不着头脑。

　　初始化 static const 成员，也就是全局的静态常量，这个用到的情况比较多，想必大家都会。通常就是在类的定义中申明 static const 成员，然后在实现文件中赋予初始值，比如：

/* (#) Test.h */

#pragma once

class Test {

public:

// 申明int 型的MASK 常量

static const int MASK;

};

/* (#) Test.cpp */

#include "Test.h"

// 定义Test::MASK 常量，注意这里不需要static 关键字

const int Test::MASK = 0xFFFF;

　　虽然这种 static const 的情况使用得最多，但有时候也会想用非 static，却是 const 的情况。static const 定义的常量是全局的，对该类的每一个实例（对象）甚至在全局范围都有效，而且一致。便有时候需要的常量是针对每一个实例的，每个实例都可能有同类型但不同值的常量，这时候就要用到非
static，但 const 的申明，如

class Test {

public:

const int MY_MASK;

};

　　这种情况下，要在实例文件中像初始化 static const 常量一样，对其进行初始化是行不通的。

const int Test::MY_MASK = 0xFF; // 这样会报重定义错误

　　况且，就算编译能通过，也不能达到我们要求的“每个对象自己的常量”的要求。

　　正确的初始化是通过构造函数的初始化列表来进行，如：

class Test {

public:

const int MY_MASK;

Test() : MY_MASK(0xff) {}

};

　　如果不是在初始化列表中对 const 常量进行初始化，而是在构造函数中对其赋值的话，是不能成功的。很简单的道理：不能给 const 成员赋值。同样的道理，如果要初始化一个引用类型的成员变量，也不能在构造函数体内赋值，而只能在构造函数的初始化列表中进行初始化。

7.static何时初始化，在什么地方，c++类中呢。

const定义的常量在函数执行之后其空间会被释放，而static定义的静态常量在函数执行后不会被释放其空间。

static 表示的是静态的。类的静态成员函数，成员变量是和类相关的，不是和类的具体对象相关，即使没有具体的对象，也能调用类的静态成员函数，成员变量。一般的静态函数几乎就是一个全局函数，只不过它的作用域限于包含它的文件中。

在c++中，static静态成员变量不能在类内部初始化。

在c++中，const常量成员变量也不能在类定义处初始化，只能通过构造函数初始化列表进行，并且必须有构造函数。

const数据成员只在某个对象生存期内是常量，而对于整个类而言却是可变的。因为类可以创建多个对象，不同的对象其const数据成员的值可以不同。所以不能在类声明中初始化const数据成员，因为类的对象未被创建时，编译器不知道const数据成员的值是什么。

const数据成员的初始化只能在类的构造函数的初始化表中进行。要想建立在整个类中都恒定的常量，应该用类中的枚举常量来实现，或者staticconst。

如：

classTest

{

public:

Test():a(0){}

enum {size1=100,
size2 = 200 };

private:

constint a; //只能在构造函数初始化列表中初始化，这个似乎很少用到？？？

staticint b；

conststatic int c; //与static
const intc;相同,可以在这里定义(如果以后在类中需要使用该变量的话).

}

int Test：：b = 0; //不能以成员列表初始化，不能在定义处促使化，因为不属于某个对象。

constint Test：：c ＝ 0；//注意：给静态成员变量赋值时，不在需要加static修饰。但const要加。

const 成员函数，主要的目的是防止修改对象的内容。即：int Fun()const; 不可以修改对象的数据，可以访问对象的数据，访问成员函数时，只能是const的，不能是non_const的成员函数。

static成员函数，主要的目的是作为类作用域的全局函数。不能访问类的非静态数据成员。类的静态成员函数的没有this指针，这导致：

1． 不能直接存取类的非静态成员变量，调用非静态成员函数

2． 不能被声明为virtual

下面是关于static,const,static const , conststatic成员的初始化问题。

1.类里的const成员初始化：

在一个类里建立一个const时，不能给它初值。像

class foo

{

private：

const int i = 100; // error !!!

public：

foo(){}

......

};

这样的初始化方式是不能通过编译的，因为在类对象里进行了存储空间分配，编译器不能知道const的内容是什么，所以不能把它用作编译期间的常量。这意味着对于类里的常数表达式来说，const就像它在C中一样没有作用。因此这个初始化工作必须发生在构造函数里，并且，要在构造函数的某个特别的地方。因为const必须在建立它的地方被初始化，所以在构造函数的主体里，const必须已初始化了，否则，就只有等待，直到在构造函数主体以后的某个地方给它初始化，这意味着过一会儿才给const初始化。当然，无法防止在在构造函数主体的不同地方改变const的值。

构造函数初始化表达式

class foo

{

private：

const int i = 100;

public：

foo(){......}

......

};

如果构造函数是在类外定义，则可以这样写：

class foo

{

private：

const int i;

public：

foo()；

......

};

foo：：foo() ： i (100) {......} // 初始化列表

2.类里的static成员初始化：

类中的static变量是属于类的，不属于某个对象，它在整个程序的运行过程中只有一个副本，因此不能在定义对象时对变量初始化，就是不能用构造函数来初始化。其正确的初始化方式是：

<数据类型><类名>：：<静态数据成员名>= <值>，例如

class foo

{

private：

static int i;

public：

foo()；

......

};

int foo ：：i = 100；

这表明：

(1)初始化在类体外进行，而前面不加static，以免与一般静态变量或对象相混淆。

(2)初始化时不加该成员的访问权限控制符private，public等。

(3)初始化时使用作用域运算符来标明它所属类，因此，静态数据成员是类的成员，而不是对象的成员。

3.类里的staticconst 和const static成员初始化：

在找static成员的初始化学习资料时，我发现了网上有很多关于static const 成员，也就是全局的静态常量的初始化的资料。const成员要在构造函数初始化，而static成员在需要在在类体外初始化，那么static
const 和 const static 的成员应该在哪里进行初始化呢？这两个写法又会有什么不一样吗？其实他俩都一样。在借阅《Thinking in c++》中文版188页和做了相关实验后，我认为若在类内使用的话，static
const 则必须在static const 定义之处进行初始化。其他情况在类里外都行。

比如：

class Test{

public：

static const int MASK1;

const static int MASK2;

};

const int Test ：：MASK1 = 0xFFFF;

const int Test ：：MASK2 = 0xFFFF;

它们没有区别，虽然

一个是静态常量，

一个是常量静态，

静态都将存储在全局变量区域，其实最后结果都是一样的。

可能在不同编译器内，不同处理，但是最后结果是一样的。

下面是一个完整的例子：

#ifndef A_H_

#define A_H_

#include<iostream>

using namespace std;

class A{

private:

static intaa; //静态数据成员声明

static const int count; //静态常数据成员声明（可以在此初始化）

const int bb; //常数据成员

public:

A(inta);

static voidprint(); //静态成员函数

};

A::A(int a):bb(a) {//常成员的初始化

aa += 1;

}

void A::print(){

cout<< "connt="<<count<< endl;

cout<< "aa="<< aa<< endl;

};

int A::aa = 0;//静态成员定义

const int A::count = 25;//静态常成员初始化

#endif

int main(){

A a(10);

A::print(); //通过类访问静态成员函数

a.print();//通过对象访问静态成员

}

但是注意:将static const datamember的申明放在头文件中时，新的C++标准支持，但VC6.0却不支持

8.设计模式，如何实现单例模式，new的对象是在堆中还是栈中。

单例模式也称为单件模式、单子模式，可能是使用最广泛的设计模式。其意图是保证一个类仅有一个实例，并提供一个访问它的全局访问点，该实例被所有程序模块共享。有很多地方需要这样的功能模块，如系统的日志输出，GUI应用必须是单鼠标，MODEM的联接需要一条且只需要一条电话线，操作系统只能有一个窗口管理器，一台PC连一个键盘。

单例模式有许多种实现方法，在C++中，甚至可以直接用一个全局变量做到这一点，但这样的代码显的很不优雅。 使用全局对象能够保证方便地访问实例，但是不能保证只声明一个对象——也就是说除了一个全局实例外，仍然能创建相同类的本地实例。

《设计模式》一书中给出了一种很不错的实现，定义一个单例类，使用类的私有静态指针变量指向类的唯一实例，并用一个公有的静态方法获取该实例。

单例模式通过类本身来管理其唯一实例，这种特性提供了解决问题的方法。唯一的实例是类的一个普通对象，但设计这个类时，让它只能创建一个实例并提供对此实例的全局访问。唯一实例类Singleton在静态成员函数中隐藏创建实例的操作。习惯上把这个成员函数叫做Instance()，它的返回值是唯一实例的指针。

定义如下：

[cpp] view
plaincopy

class CSingleton

{

private:

CSingleton() //构造函数是私有的

{

}

static CSingleton *m_pInstance;

public:

static CSingleton * GetInstance()

{

if(m_pInstance == NULL) //判断是否第一次调用

m_pInstance = new CSingleton();

return m_pInstance;

}

};

用户访问唯一实例的方法只有GetInstance()成员函数。如果不通过这个函数，任何创建实例的尝试都将失败，因为类的构造函数是私有的。GetInstance()使用懒惰初始化，也就是说它的返回值是当这个函数首次被访问时被创建的。这是一种防弹设计——所有GetInstance()之后的调用都返回相同实例的指针：

CSingleton* p1 = CSingleton :: GetInstance();

CSingleton* p2 = p1->GetInstance();

CSingleton & ref = * CSingleton :: GetInstance();

对GetInstance稍加修改，这个设计模板便可以适用于可变多实例情况，如一个类允许最多五个实例。

单例类CSingleton有以下特征：

它有一个指向唯一实例的静态指针m_pInstance，并且是私有的；

它有一个公有的函数，可以获取这个唯一的实例，并且在需要的时候创建该实例；

它的构造函数是私有的，这样就不能从别处创建该类的实例。

大多数时候，这样的实现都不会出现问题。有经验的读者可能会问，m_pInstance指向的空间什么时候释放呢？更严重的问题是，该实例的析构函数什么时候执行？

如果在类的析构行为中有必须的操作，比如关闭文件，释放外部资源，那么上面的代码无法实现这个要求。我们需要一种方法，正常的删除该实例。

可以在程序结束时调用GetInstance()，并对返回的指针掉用delete操作。这样做可以实现功能，但不仅很丑陋，而且容易出错。因为这样的附加代码很容易被忘记，而且也很难保证在delete之后，没有代码再调用GetInstance函数。

一个妥善的方法是让这个类自己知道在合适的时候把自己删除，或者说把删除自己的操作挂在操作系统中的某个合适的点上，使其在恰当的时候被自动执行。

我们知道，程序在结束的时候，系统会自动析构所有的全局变量。事实上，系统也会析构所有的类的静态成员变量，就像这些静态成员也是全局变量一样。利用这个特征，我们可以在单例类中定义一个这样的静态成员变量，而它的唯一工作就是在析构函数中删除单例类的实例。如下面的代码中的CGarbo类（Garbo意为垃圾工人）：

[cpp] view
plaincopy

class CSingleton

{

private:

CSingleton()

{

}

static CSingleton *m_pInstance;

class CGarbo //它的唯一工作就是在析构函数中删除CSingleton的实例

{

public:

~CGarbo()

{

if(CSingleton::m_pInstance)

delete CSingleton::m_pInstance;

}

};

static CGarbo Garbo; //定义一个静态成员变量，程序结束时，系统会自动调用它的析构函数

public:

static CSingleton * GetInstance()

{

if(m_pInstance == NULL) //判断是否第一次调用

m_pInstance = new CSingleton();

return m_pInstance;

}

};

类CGarbo被定义为CSingleton的私有内嵌类，以防该类被在其他地方滥用。

程序运行结束时，系统会调用CSingleton的静态成员Garbo的析构函数，该析构函数会删除单例的唯一实例。

使用这种方法释放单例对象有以下特征：

在单例类内部定义专有的嵌套类；

在单例类内定义私有的专门用于释放的静态成员；

利用程序在结束时析构全局变量的特性，选择最终的释放时机；

使用单例的代码不需要任何操作，不必关心对象的释放。

进一步的讨论

但是添加一个类的静态对象，总是让人不太满意，所以有人用如下方法来重新实现单例和解决它相应的问题，代码如下：

[cpp] view
plaincopy

class CSingleton

{

private:

CSingleton() //构造函数是私有的

{

}

public:

static CSingleton & GetInstance()

{

static CSingleton instance; //局部静态变量

return instance;

}

};

使用局部静态变量，非常强大的方法，完全实现了单例的特性，而且代码量更少，也不用担心单例销毁的问题。

但使用此种方法也会出现问题，当如下方法使用单例时问题来了，

Singleton singleton = Singleton :: GetInstance();

这么做就出现了一个类拷贝的问题，这就违背了单例的特性。产生这个问题原因在于：编译器会为类生成一个默认的构造函数，来支持类的拷贝。

最后没有办法，我们要禁止类拷贝和类赋值，禁止程序员用这种方式来使用单例，当时领导的意思是GetInstance()函数返回一个指针而不是返回一个引用，函数的代码改为如下：

[cpp] view
plaincopy

class CSingleton

{

private:

CSingleton() //构造函数是私有的

{

}

public:

static CSingleton * GetInstance()

{

static CSingleton instance; //局部静态变量

return &instance;

}

};

但我总觉的不好，为什么不让编译器不这么干呢。这时我才想起可以显示的声明类拷贝的构造函数，和重载 = 操作符，新的单例类如下：

[cpp] view
plaincopy

class CSingleton

{

private:

CSingleton() //构造函数是私有的

{

}

CSingleton(const CSingleton &);

CSingleton & operator = (const CSingleton &);

public:

static CSingleton & GetInstance()

{

static CSingleton instance; //局部静态变量

return instance;

}

};

关于Singleton(const Singleton);和 Singleton & operate = (const Singleton&);函数，需要声明成私有的，并且只声明不实现。这样，如果用上面的方式来使用单例时，不管是在友元类中还是其他的，编译器都是报错。

不知道这样的单例类是否还会有问题，但在程序中这样子使用已经基本没有问题了。

一、懒汉模式：即第一次调用该类实例的时候才产生一个新的该类实例，并在以后仅返回此实例。

需要用锁，来保证其线程安全性：原因：多个线程可能进入判断是否已经存在实例的if语句，从而non thread safety.

使用double-check来保证thread safety.但是如果处理大量数据时，该锁才成为严重的性能瓶颈。

1、静态成员实例的懒汉模式：

[cpp] view
plaincopy

<pre name="code" class="cpp">class Singleton

{

private:

static Singleton* m_instance;

Singleton(){}

public:

static Singleton* getInstance();

};

Singleton* Singleton::getInstance()

{

if(NULL == m_instance)

{

Lock();//借用其它类来实现，如boost

if(NULL == m_instance)

{

m_instance = new Singleton;

}

UnLock();

}

return m_instance;

}</pre>

2、内部静态实例的懒汉模式

这里需要注意的是，C++0X以后，要求编译器保证内部静态变量的线程安全性，可以不加锁。但C++ 0X以前，仍需要加锁。

[cpp] view
plaincopy

class SingletonInside

{

private:

SingletonInside(){}

public:

static SingletonInside* getInstance()

{

Lock(); // not needed after C++0x

static SingletonInside instance;

UnLock(); // not needed after C++0x

return instance;

}

};

二、饿汉模式：即无论是否调用该类的实例，在程序开始时就会产生一个该类的实例，并在以后仅返回此实例。

由静态初始化实例保证其线程安全性，WHY？因为静态实例初始化在程序开始时进入主函数之前就由主线程以单线程方式完成了初始化，不必担心多线程问题。

故在性能需求较高时，应使用这种模式，避免频繁的锁争夺。

[cpp] view
plaincopy

class SingletonStatic

{

private:

static const SingletonStatic* m_instance;

SingletonStatic(){}

public:

static SingletonStatic* getInstance()

{

return m_instance;

}

};

//外部初始化 before invoke main

const SingletonStatic* SingletonStatic::m_instance = new SingletonStatic;

m_pInstance指向的空间什么时候释放呢？更严重的问题是，该实例的析构函数什么时候执行？

如果在类的析构行为中有必须的操作，比如关闭文件，释放外部资源，那么上面的代码无法实现这个要求。我们需要一种方法，正常的删除该实例。

可以在程序结束时调用GetInstance()，并对返回的指针掉用delete操作。这样做可以实现功能，但不仅很丑陋，而且容易出错。因为这样的附加代码很容易被忘记，而且也很难保证在delete之后，没有代码再调用GetInstance函数。

一个妥善的方法是让这个类自己知道在合适的时候把自己删除，或者说把删除自己的操作挂在操作系统中的某个合适的点上，使其在恰当的时候被自动执行。

我们知道，程序在结束的时候，系统会自动析构所有的全局变量。事实上，系统也会析构所有的类的静态成员变量，就像这些静态成员也是全局变量一样。利用这个特征，我们可以在单例类中定义一个这样的静态成员变量，而它的唯一工作就是在析构函数中删除单例类的实例。如下面的代码中的CGarbo类（Garbo意为垃圾工人）：

[cpp] view
plaincopy

class CSingleton

{

//其他成员

public:

static CSingleton* GetInstance();

private:

CSingleton(){};

static CSingleton * m_pInstance;

class CGarbo //它的唯一工作就是在析构函数中删除CSingleton的实例

{

public:

~CGarbo()

{

if( CSingleton::m_pInstance )

delete CSingleton::m_pInstance;

}

}

Static CGabor Garbo; //定义一个静态成员，程序结束时，系统会自动调用它的析构函数

}；

类CGarbo被定义为CSingleton的私有内嵌类，以防该类被在其他地方滥用。

程序运行结束时，系统会调用CSingleton的静态成员Garbo的析构函数，该析构函数会删除单例的唯一实例。

使用这种方法释放单例对象有以下特征：

在单例类内部定义专有的嵌套类；

在单例类内定义私有的专门用于释放的静态成员；

利用程序在结束时析构全局变量的特性，选择最终的释放时机；

使用单例的代码不需要任何操作，不必关心对象的释放。

具体代码如下：

[cpp] view
plaincopy

#include <iostream>>

using namespace std;

class Singleton

{

public:

static Singleton *GetInstance();

private:

Singleton()

{

cout << "Singleton ctor" << endl;

}

~Singleton()

{

cout << "Singleton dtor" << endl;

}

static Singleton *m_pInstance;

class Garbo

{

public:

~Garbo()

{

if (Singleton::m_pInstance)

{

cout << "Garbo dtor" << endl;

delete Singleton::m_pInstance;

}

}

};

static Garbo garbo;

};

Singleton::Garbo Singleton::garbo; // 一定要初始化，不然程序结束时不会析构garbo

Singleton *Singleton::m_pInstance = NULL;

Singleton *Singleton::GetInstance()

{

if (m_pInstance == NULL)

m_pInstance = new Singleton;

return m_pInstance;

}

int main()

{

Singleton *p1 = Singleton::GetInstance();

Singleton *p2 = Singleton::GetInstance();

if (p1 == p2)

cout << "p1 == p2" << endl;

return 0;

}

输出结果如下：

Singleton ctor

p1 == p2

Garbo dtor

Singleton dtor
9.delete[]和delete的区别。

一直对C++中的delete和delete[]的区别不甚了解，今天遇到了，上网查了一下，得出了结论。做个备份，以免丢失。

C++告诉我们在回收用 new 分配的单个对象的内存空间的时候用 delete，回收用 new[] 分配的一组对象的内存空间的时候用 delete[]。

关于 new[] 和 delete[]，其中又分为两种情况：(1) 为基本数据类型分配和回收空间；(2) 为自定义类型分配和回收空间。

请看下面的程序。

大家可以自己运行这个程序，看一看 delete p1 和 delete[] p1 的不同结果，我就不在这里贴运行结果了。

从运行结果中我们可以看出，delete p1 在回收空间的过程中，只有 p1[0] 这个对象调用了析构函数，其它对象如 p1[1]、p1[2] 等都没有调用自身的析构函数，这就是问题的症结所在。如果用 delete[]，则在回收空间之前所有对象都会首先调用自己的析构函数。

基本类型的对象没有析构函数，所以回收基本类型组成的数组空间用 delete 和 delete[] 都是应该可以的；但是对于类对象数组，只能用 delete[]。对于 new 的单个对象，只能用 delete 不能用 delete[] 回收空间。

所以一个简单的使用原则就是：new 和 delete、new[] 和 delete[] 对应使用。
10.智能指针

一、简介

由于 C++ 语言没有自动内存回收机制，程序员每次 new 出来的内存都要手动 delete。程序员忘记 delete，流程太复杂，最终导致没有 delete，异常导致程序过早退出，没有执行 delete 的情况并不罕见。

用智能指针便可以有效缓解这类问题，本文主要讲解参见的智能指针的用法。包括：std::auto_ptr、boost::scoped_ptr、boost::shared_ptr、boost::scoped_array、boost::shared_array、boost::weak_ptr、boost:: intrusive_ptr。你可能会想，如此多的智能指针就为了解决new、delete匹配问题，真的有必要吗？看完这篇文章后，我想你心里自然会有答案。

下面就按照顺序讲解如上 7 种智能指针（smart_ptr）。

二、具体使用

1、总括

对于编译器来说，智能指针实际上是一个栈对象，并非指针类型，在栈对象生命期即将结束时，智能指针通过析构函数释放有它管理的堆内存。所有智能指针都重载了“operator->”操作符，直接返回对象的引用，用以操作对象。访问智能指针原来的方法则使用“.”操作符。

访问智能指针包含的裸指针则可以用 get() 函数。由于智能指针是一个对象，所以if (my_smart_object)永远为真，要判断智能指针的裸指针是否为空，需要这样判断：if (my_smart_object.get())。

智能指针包含了 reset() 方法，如果不传递参数（或者传递 NULL），则智能指针会释放当前管理的内存。如果传递一个对象，则智能指针会释放当前对象，来管理新传入的对象。

我们编写一个测试类来辅助分析：

class Simple {

public:

Simple(int param = 0) {

number = param;

std::cout << "Simple: " << number << std::endl;

}

~Simple() {

std::cout << "~Simple: " << number << std::endl;

}

void PrintSomething() {

std::cout << "PrintSomething: " << info_extend.c_str() << std::endl;

}

std::string info_extend;

int number;

};

2、std::auto_ptr

std::auto_ptr 属于 STL，当然在 namespace std 中，包含头文件 #include<memory> 便可以使用。std::auto_ptr 能够方便的管理单个堆内存对象。

我们从代码开始分析：

void TestAutoPtr() {

std::auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1)); // 创建对象，输出：Simple：1

if (my_memory.get()) { // 判断智能指针是否为空

my_memory->PrintSomething(); // 使用 operator-> 调用智能指针对象中的函数

my_memory.get()->info_extend = "Addition"; // 使用 get() 返回裸指针，然后给内部对象赋值

my_memory->PrintSomething(); // 再次打印，表明上述赋值成功

(*my_memory).info_extend += " other"; // 使用 operator* 返回智能指针内部对象，然后用“.”调用智能指针对象中的函数

my_memory->PrintSomething(); // 再次打印，表明上述赋值成功

}

} // my_memory 栈对象即将结束生命期，析构堆对象 Simple(1)

执行结果为：

Simple: 1

PrintSomething:

PrintSomething: Addition

PrintSomething: Addition other

~Simple: 1

上述为正常使用 std::auto_ptr 的代码，一切似乎都良好，无论如何不用我们显示使用该死的 delete 了。

其实好景不长，我们看看如下的另一个例子：

void TestAutoPtr2() {

std::auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));

if (my_memory.get()) {

std::auto_ptr<Simple> my_memory2; // 创建一个新的 my_memory2 对象

my_memory2 = my_memory; // 复制旧的 my_memory 给 my_memory2

my_memory2->PrintSomething(); // 输出信息，复制成功

my_memory->PrintSomething(); // 崩溃

}

}

最终如上代码导致崩溃，如上代码时绝对符合 C++ 编程思想的，居然崩溃了，跟进 std::auto_ptr 的源码后，我们看到，罪魁祸首是“my_memory2 = my_memory”，这行代码，my_memory2 完全夺取了 my_memory 的内存管理所有权，导致 my_memory 悬空，最后使用时导致崩溃。

所以，使用 std::auto_ptr 时，绝对不能使用“operator=”操作符。作为一个库，不允许用户使用，确没有明确拒绝[1]，多少会觉得有点出乎预料。

看完 std::auto_ptr 好景不长的第一个例子后，让我们再来看一个：

void TestAutoPtr3() {

std::auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));

if (my_memory.get()) {

my_memory.release();

}

}

执行结果为：

Simple: 1

看到什么异常了吗？我们创建出来的对象没有被析构，没有输出“~Simple: 1”，导致内存泄露。当我们不想让 my_memory 继续生存下去，我们调用 release() 函数释放内存，结果却导致内存泄露（在内存受限系统中，如果my_memory占用太多内存，我们会考虑在使用完成后，立刻归还，而不是等到 my_memory 结束生命期后才归还）。

正确的代码应该为：

void TestAutoPtr3() {

std::auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));

if (my_memory.get()) {

Simple* temp_memory = my_memory.release();

delete temp_memory;

}

}

或

void TestAutoPtr3() {

std::auto_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));

if (my_memory.get()) {

my_memory.reset(); // 释放 my_memory 内部管理的内存

}

}

原来 std::auto_ptr 的 release() 函数只是让出内存所有权，这显然也不符合 C++ 编程思想。

总结：std::auto_ptr 可用来管理单个对象的对内存，但是，请注意如下几点：

（1） 尽量不要使用“operator=”。如果使用了，请不要再使用先前对象。

（2） 记住 release() 函数不会释放对象，仅仅归还所有权。

（3） std::auto_ptr 最好不要当成参数传递（读者可以自行写代码确定为什么不能）。

（4） 由于 std::auto_ptr 的“operator=”问题，有其管理的对象不能放入 std::vector 等容器中。

（5） ……

使用一个 std::auto_ptr 的限制还真多，还不能用来管理堆内存数组，这应该是你目前在想的事情吧，我也觉得限制挺多的，哪天一个不小心，就导致问题了。

由于 std::auto_ptr 引发了诸多问题，一些设计并不是非常符合 C++ 编程思想，所以引发了下面 boost 的智能指针，boost 智能指针可以解决如上问题。

让我们继续向下看。

3、boost::scoped_ptr

boost::scoped_ptr 属于 boost 库，定义在 namespace boost 中，包含头文件 #include<boost/smart_ptr.hpp> 便可以使用。boost::scoped_ptr 跟 std::auto_ptr 一样，可以方便的管理单个堆内存对象，特别的是，boost::scoped_ptr 独享所有权，避免了 std::auto_ptr 恼人的几个问题。

我们还是从代码开始分析：

void TestScopedPtr() {

boost::scoped_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));

if (my_memory.get()) {

my_memory->PrintSomething();

my_memory.get()->info_extend = "Addition";

my_memory->PrintSomething();

(*my_memory).info_extend += " other";

my_memory->PrintSomething();

my_memory.release(); // 编译 error: scoped_ptr 没有 release 函数

std::auto_ptr<Simple> my_memory2;

my_memory2 = my_memory; // 编译 error: scoped_ptr 没有重载 operator=，不会导致所有权转移

}

}

首先，我们可以看到，boost::scoped_ptr 也可以像 auto_ptr 一样正常使用。但其没有 release() 函数，不会导致先前的内存泄露问题。其次，由于 boost::scoped_ptr 是独享所有权的，所以明确拒绝用户写“my_memory2 = my_memory”之类的语句，可以缓解 std::auto_ptr 几个恼人的问题。

由于 boost::scoped_ptr 独享所有权，当我们真真需要复制智能指针时，需求便满足不了了，如此我们再引入一个智能指针，专门用于处理复制，参数传递的情况，这便是如下的 boost::shared_ptr。

4、boost::shared_ptr

boost::shared_ptr 属于 boost 库，定义在 namespace boost 中，包含头文件 #include<boost/smart_ptr.hpp> 便可以使用。在上面我们看到 boost::scoped_ptr 独享所有权，不允许赋值、拷贝，boost::shared_ptr 是专门用于共享所有权的，由于要共享所有权，其在内部使用了引用计数。boost::shared_ptr 也是用于管理单个堆内存对象的。

我们还是从代码开始分析：

void TestSharedPtr(boost::shared_ptr<Simple> memory) { // 注意：无需使用 reference (或 const reference)

memory->PrintSomething();

std::cout << "TestSharedPtr UseCount: " << memory.use_count() << std::endl;

}

void TestSharedPtr2() {

boost::shared_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));

if (my_memory.get()) {

my_memory->PrintSomething();

my_memory.get()->info_extend = "Addition";

my_memory->PrintSomething();

(*my_memory).info_extend += " other";

my_memory->PrintSomething();

}

std::cout << "TestSharedPtr2 UseCount: " << my_memory.use_count() << std::endl;

TestSharedPtr(my_memory);

std::cout << "TestSharedPtr2 UseCount: " << my_memory.use_count() << std::endl;

//my_memory.release();// 编译 error: 同样，shared_ptr 也没有 release 函数

}

执行结果为：

Simple: 1

PrintSomething:

PrintSomething: Addition

PrintSomething: Addition other

TestSharedPtr2 UseCount: 1

PrintSomething: Addition other

TestSharedPtr UseCount: 2

TestSharedPtr2 UseCount: 1

~Simple: 1

boost::shared_ptr 也可以很方便的使用。并且没有 release() 函数。关键的一点，boost::shared_ptr 内部维护了一个引用计数，由此可以支持复制、参数传递等。boost::shared_ptr 提供了一个函数 use_count() ，此函数返回 boost::shared_ptr 内部的引用计数。查看执行结果，我们可以看到在 TestSharedPtr2 函数中，引用计数为 1，传递参数后（此处进行了一次复制），在函数TestSharedPtr 内部，引用计数为2，在 TestSharedPtr
返回后，引用计数又降低为 1。当我们需要使用一个共享对象的时候，boost::shared_ptr 是再好不过的了。

在此，我们已经看完单个对象的智能指针管理，关于智能指针管理数组，我们接下来讲到。

5、boost::scoped_array

boost::scoped_array 属于 boost 库，定义在 namespace boost 中，包含头文件 #include<boost/smart_ptr.hpp> 便可以使用。

boost::scoped_array 便是用于管理动态数组的。跟 boost::scoped_ptr 一样，也是独享所有权的。

我们还是从代码开始分析：

void TestScopedArray() {

boost::scoped_array<Simple> my_memory(new Simple[2]); // 使用内存数组来初始化

if (my_memory.get()) {

my_memory[0].PrintSomething();

my_memory.get()[0].info_extend = "Addition";

my_memory[0].PrintSomething();

(*my_memory)[0].info_extend += " other"; // 编译 error，scoped_ptr 没有重载 operator*

my_memory[0].release(); // 同上，没有 release 函数

boost::scoped_array<Simple> my_memory2;

my_memory2 = my_memory; // 编译 error，同上，没有重载 operator=

}

}

boost::scoped_array 的使用跟 boost::scoped_ptr 差不多，不支持复制，并且初始化的时候需要使用动态数组。另外，boost::scoped_array 没有重载“operator*”，其实这并无大碍，一般情况下，我们使用 get() 函数更明确些。

下面肯定应该讲 boost::shared_array 了，一个用引用计数解决复制、参数传递的智能指针类。

6、boost::shared_array

boost::shared_array 属于 boost 库，定义在 namespace boost 中，包含头文件 #include<boost/smart_ptr.hpp> 便可以使用。

由于 boost::scoped_array 独享所有权，显然在很多情况下（参数传递、对象赋值等）不满足需求，由此我们引入 boost::shared_array。跟 boost::shared_ptr 一样，内部使用了引用计数。

我们还是从代码开始分析：

void TestSharedArray(boost::shared_array<Simple> memory) { // 注意：无需使用 reference (或 const reference)

std::cout << "TestSharedArray UseCount: " << memory.use_count() << std::endl;

}

void TestSharedArray2() {

boost::shared_array<Simple> my_memory(new Simple[2]);

if (my_memory.get()) {

my_memory[0].PrintSomething();

my_memory.get()[0].info_extend = "Addition 00";

my_memory[0].PrintSomething();

my_memory[1].PrintSomething();

my_memory.get()[1].info_extend = "Addition 11";

my_memory[1].PrintSomething();

//(*my_memory)[0].info_extend += " other"; // 编译 error，scoped_ptr 没有重载 operator*

}

std::cout << "TestSharedArray2 UseCount: " << my_memory.use_count() << std::endl;

TestSharedArray(my_memory);

std::cout << "TestSharedArray2 UseCount: " << my_memory.use_count() << std::endl;

}

执行结果为：

Simple: 0

Simple: 0

PrintSomething:

PrintSomething: Addition 00

PrintSomething:

PrintSomething: Addition 11

TestSharedArray2 UseCount: 1

TestSharedArray UseCount: 2

TestSharedArray2 UseCount: 1

~Simple: 0

~Simple: 0

跟 boost::shared_ptr 一样，使用了引用计数，可以复制，通过参数来传递。

至此，我们讲过的智能指针有 std::auto_ptr、boost::scoped_ptr、boost::shared_ptr、boost::scoped_array、boost::shared_array。这几个智能指针已经基本够我们使用了，90% 的使用过标准智能指针的代码就这 5 种。可如下还有两种智能指针，它们肯定有用，但有什么用处呢，一起看看吧。

7、boost::weak_ptr

boost::weak_ptr 属于 boost 库，定义在 namespace boost 中，包含头文件 #include<boost/smart_ptr.hpp> 便可以使用。

在讲 boost::weak_ptr 之前，让我们先回顾一下前面讲解的内容。似乎 boost::scoped_ptr、boost::shared_ptr 这两个智能指针就可以解决所有单个对象内存的管理了，这儿还多出一个 boost::weak_ptr，是否还有某些情况我们没纳入考虑呢？

回答：有。首先 boost::weak_ptr 是专门为 boost::shared_ptr 而准备的。有时候，我们只关心能否使用对象，并不关心内部的引用计数。boost::weak_ptr 是 boost::shared_ptr 的观察者（Observer）对象，观察者意味着 boost::weak_ptr 只对 boost::shared_ptr 进行引用，而不改变其引用计数，当被观察的 boost::shared_ptr 失效后，相应的 boost::weak_ptr 也相应失效。

我们还是从代码开始分析：

void TestWeakPtr() {

boost::weak_ptr<Simple> my_memory_weak;

boost::shared_ptr<Simple> my_memory(new Simple(1));

std::cout << "TestWeakPtr boost::shared_ptr UseCount: " << my_memory.use_count() << std::endl;

my_memory_weak = my_memory;

std::cout << "TestWeakPtr boost::shared_ptr UseCount: " << my_memory.use_count() << std::endl;

}

执行结果为：

Simple: 1

TestWeakPtr boost::shared_ptr UseCount: 1

TestWeakPtr boost::shared_ptr UseCount: 1

~Simple: 1

我们看到，尽管被赋值了，内部的引用计数并没有什么变化，当然，读者也可以试试传递参数等其他情况。

现在要说的问题是，boost::weak_ptr 到底有什么作用呢？从上面那个例子看来，似乎没有任何作用，其实 boost::weak_ptr 主要用在软件架构设计中，可以在基类（此处的基类并非抽象基类，而是指继承于抽象基类的虚基类）中定义一个 boost::weak_ptr，用于指向子类的 boost::shared_ptr，这样基类仅仅观察自己的 boost::weak_ptr 是否为空就知道子类有没对自己赋值了，而不用影响子类 boost::shared_ptr 的引用计数，用以降低复杂度，更好的管理对象。

8、boost::intrusive_ptr

boost::intrusive_ptr属于 boost 库，定义在 namespace boost 中，包含头文件 #include<boost/smart_ptr.hpp> 便可以使用。

讲完如上 6 种智能指针后，对于一般程序来说 C++ 堆内存管理就够用了，现在有多了一种 boost::intrusive_ptr，这是一种插入式的智能指针，内部不含有引用计数，需要程序员自己加入引用计数，不然编译不过（⊙﹏⊙b汗）。个人感觉这个智能指针没太大用处，至少我没用过。有兴趣的朋友自己研究一下源代码哦J。

三、总结

如上讲了这么多智能指针，有必要对这些智能指针做个总结：

1、在可以使用 boost 库的场合下，拒绝使用 std::auto_ptr，因为其不仅不符合 C++ 编程思想，而且极容易出错[2]。

2、在确定对象无需共享的情况下，使用 boost::scoped_ptr（当然动态数组使用 boost::scoped_array）。

3、在对象需要共享的情况下，使用 boost::shared_ptr（当然动态数组使用 boost::shared_array）。

4、在需要访问 boost::shared_ptr 对象，而又不想改变其引用计数的情况下，使用 boost::weak_ptr，一般常用于软件框架设计中。

5、最后一点，也是要求最苛刻一点：在你的代码中，不要出现 delete 关键字（或 C 语言的 free 函数），因为可以用智能指针去管理。

---------------------------------------

[1]参见《effective C++（3rd）》，条款06 。

[2]关于 boost 库的使用，可本博客另外一篇文章：《在 Windows 中编译 boost1.42.0》。

[3]读者应该看到了，在我所有的名字前，都加了命名空间标识符std::（或boost::），这不是我不想写 using namespace XXX 之类的语句，在大型项目中，有可能会用到 N 个第三方库，如果把命名空间全放出来，命名污染（Naming conflicts）问题很难避免，到时要改回来是极端麻烦的事情。当然，如果你只是写 Demo，可以例外。
11.堆和栈的区别

堆和栈的区别

1. 管理方式不同

栈，由编译器自动管理，无需程序员手工控制；堆：产生和释放由程序员控制。

2. 空间大小不同

栈的空间有限；堆内存可以达到4G，。

3. 能否产生碎片不同

栈不会产生碎片，因为栈是种先进后出的队列。堆则容易产生碎片，多次的new/delete

会造成内存的不连续，从而造成大量的碎片。

4. 生长方向不同

堆的生长方式是向上的，栈是向下的。

5. 分配方式不同

堆是动态分配的。栈可以是静态分配和动态分配两种，但是栈的动态分配由编译器释放。

6. 分配效率不同

栈是机器系统提供的数据结构，计算机底层对栈提供支持：分配专门的寄存器存放栈的地址，压栈出栈都有专门的指令。堆则是由C/C++函数库提供，库函数会按照一定的算法在堆内存中搜索可用的足够大小的空间，如果没有足够大小的空间（可能是由于内存碎片太多），就有可能调用系统功能去增加程序数据段的内存空间，这样就有机会分到足够大小的内存，然后进行返回。显然，堆的效率比栈要低得多。

l 堆和栈相比，由于大量new/delete的使用，容易造成大量的内存碎片；由于没有专门的系统支持，效率很低；由于可能引发用户态和核心态的切换，内存的申请，代价变得更加昂贵。所以栈在程序中是应用最广泛的，就算是函数的调用也利用栈去完成，函数调用过程中的参数，返回地址，EBP和局部变量都采用栈的方式存放。所以，我们推荐大家 尽量用栈，而不是用堆。

l 栈和堆相比不是那么灵活，有时候分配大量的内存空间，还是用堆好一些。

l 无论是堆还是栈，都要防止越界现象的发生。

起初刚学C++时，很不习惯用new，后来看老外的程序，发现几乎都是使用new，

想一想区别也不是太大，但是在大一点的项目设计中，有时候不使用new的确

会带来很多问题。当然这都是跟new的用法有关的。new创建类对象，使用完

后需使用delete删除，跟申请内存类似。所以，new有时候又不太适合，比如

在频繁调用场合，使用局部new类对象就不是个好选择，使用全局类对象或

一个经过初始化的全局类指针似乎更加高效。

一、new创建类对象与不new区别

下面是自己总结的一些关于new创建类对象特点：

new创建类对象需要指针接收，一处初始化，多处使用
new创建类对象使用完需delete销毁
new创建对象直接使用堆空间，而局部不用new定义类对象则使用栈空间
new对象指针用途广泛，比如作为函数返回值、函数参数等
频繁调用场合并不适合new，就像new申请和释放内存一样

二、new创建类对象实例

1、new创建类对象例子：

CTest* pTest = new CTest();

delete pTest;

pTest用来接收类对象指针。

不用new，直接使用类定义申明：

CTest mTest;

此种创建方式，使用完后不需要手动释放，该类析构函数会自动执行。而new申请的对象，

则只有调用到delete时再会执行析构函数，如果程序退出而没有执行delete则会造成内存泄漏。

2、只定义类指针

这跟不用new申明对象有很大区别，类指针可以先行定义，但类指针只是个通用指针，

在new之前并为该类对象分配任何内存空间。比如：

CTest* pTest = NULL;

但使用普通方式创建的类对象，在创建之初就已经分配了内存空间。而类指针，

如果未经过对象初始化，则不需要delete释放。

3、new对象指针作为函数参数和返回值

下面是天缘随手写一个例子，不太严谨。主要示意一下类指针对象作为返回值和参数使用。

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class CTest

{

public: int a;

};

class CBest

{

public:

int b;

};

CTest* fun(CBest* pBest)

{

CTest* pTest = new CTest();

pTest->a = pBest->b;

return pTest;

}

int main()

{

CBest* pBest = new CBest();

CTest* pRes= fun(pBest);

if(pBest!=NULL)

delete pBest;

if(pRes!=NULL)

delete pRes ;

return -1;

}