vector.clear()后程序崩毁原因分析(单例与智能指针)

再一次实际开发中曾遇到每次调用vector.clear()后,程序直接闪退,但程序其他操作都完全没有问题,加断点调试发现每次erase()到第2或者第3个迭代器的时候就会出现越界的异常,经过一天的调试发现罪魁祸首在于容器中的对象使用智能指针包裹了单例的句柄

因此bug涉及到的技术太多,所以特此记录,但具体细节的原因仍不清楚

vector.clear()的内存泄露问题

首先使用clear()释放vector内存有是问题的, clear()只是将vector的size置零,可是并不保证capacity为零,因此clear()并不能释放vector已经申请的内存。常用方式通过swap()函数,使得vector离开其自身的作用域,从而强制释放vector所占的内存空间

x.swap(vector<Type>());  /// 两种方式
vector<Type>().swap(x)

clear()实际所做的是为vector中所保存的所有对象调用析构函数,然后初始化size让觉得把所有的对象清除了。真正释放内存是在vector的析构函数里进行的,所以一旦超出vector的作用域(如函数返回),首先它所保存的所有对象会被析构,然后会调用allocator中的deallocate函数回收对象本身的内存.

如果vector中存放的是指针,那么当vector销毁时,这些指针指向的对象不会被销毁,内存也不会被释放

shared_ptr和单例模式

shared_ptr作为原生指针的替代品,能解决一定的内存泄露问题。shared_ptr的确能改善问题,但是使用他有很多的规则.并且有很多开源库用shared_ptr,shared_ptr具有“传染性”像毒品沾上就甩不掉

根据侯捷老师的<effecitve c++>设计类的时候经常使用指针作为类成员,再构造函数中开辟内存,再析构函数中释放内存,一方面可以大大降低头文件的耦合度,二是设计更加轻量级的类,减少类所占内存.

但是再实际开发中发现这样做有一点缺陷:必须使用深拷贝,需要重载他的拷贝函数,否则浅拷贝将会导致重复释放或野指针,但是如果使用单例模式禁止拷贝也可以解决,所以在我个人的习惯中,明确此类不会有拷贝的情况下我都私有化了他的拷贝函数

除了以上单例模式可以解决指针作为类成员的问题,还有另一种方式就是智能指针shared_ptr包裹类成员

不要把一个指针给多个shared_ptr管理.
换句话说: 成员是单例指针时,不用使用shared_ptr

这是程序崩溃的根本原因,单例模式导致对象在内存中只占一份,虽然shared_ptr是专门管理多指针指向同一内存,但是用在类成员单例指针上时,每有一个对象构造就把这个单例指针交给一个shared_ptr管理,这就是多龙治水现象,释放时会出现重复释放,这也是之前为什么vector.clear()程序崩溃原因.

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