<memory> 是 C++ 标准库中的一个头文件，它包含了用于动态内存管理的模板和函数。
在 C++ 中，内存管理是一个重要的概念。动态内存管理允许程序在运行时分配和释放内存，这在处理不确定大小的数据结构时非常有用。然而，不正确的内存管理可能导致内存泄漏、野指针等问题。
<memory> 头文件提供了智能指针等工具，帮助开发者更安全地管理动态内存。
智能指针
智能指针是 <memory> 头文件中的核心内容。它们是 C++11 引入的特性，用于自动管理动态分配的内存。智能指针的主要类型有：
实例
使用 std::unique_ptr
#include <iostream>#include <memory> class MyClass {public: void doSomething() { std::cout << "Doing something" << std::endl; }}; int main() { std::unique_ptr<MyClass> myPtr(new MyClass()); myPtr->doSomething(); // 使用智能指针调用成员函数 // 当 main 函数结束时，myPtr 被销毁，自动释放 MyClass 对象的内存 return 0;}
输出结果：
Doing something
使用 std::shared_ptr
#include <iostream>#include <memory> class MyClass {public: void doSomething() { std::cout << "Doing something" << std::endl; }}; int main() { std::shared_ptr<MyClass> myPtr1(new MyClass()); std::shared_ptr<MyClass> myPtr2 = myPtr1; myPtr1->doSomething(); // 使用 myPtr1 调用成员函数 myPtr2->doSomething(); // 使用 myPtr2 调用成员函数 // 当 myPtr1 和 myPtr2 都被销毁时，MyClass 对象的内存才会被释放 return 0;}
Doing something Doing something
使用 std::weak_ptr
std::weak_ptr 通常不单独使用，而是与 std::shared_ptr 结合使用，以解决循环引用问题。
#include <iostream>#include <memory> class Node {public: std::shared_ptr<Node> next; std::weak_ptr<Node> prev; Node() : next(nullptr), prev() {}}; int main() { std::shared_ptr<Node> node1 = std::make_shared<Node>(); std::shared_ptr<Node> node2 = std::make_shared<Node>(); node1->next = node2; node2->prev = node1; // 循环引用，但使用 weak_ptr 避免了内存泄漏 return 0; }
在这个例子中，node1 和 node2 形成了循环引用。由于 prev 是 weak_ptr，当 node1 和 node2 的 shared_ptr 被销毁时，它们指向的内存也会被正确释放。
分配器
分配器是 <memory> 中的另一重要部分。
分配器用于为容器分配内存，标准库的所有容器都使用分配器来处理内存分配。
std::allocator
std::allocator 是标准分配器，提供了基本的内存分配和释放功能。
#include <memory>#include <vector> int main() { std::allocator<int> alloc; int* p = alloc.allocate(1); // 分配内存 alloc.construct(p, 42); // 构造对象 std::cout << *p << std::endl; alloc.destroy(p); // 销毁对象 alloc.deallocate(p, 1); // 释放内存 return 0;}
其他内存管理工具
std::align
std::align 用于调整指针的对齐方式，以确保所分配内存满足特定对齐要求。
#include <memory>#include <iostream> int main() { alignas(16) char buffer[64]; void* p = buffer; size_t space = sizeof(buffer); void* aligned_ptr = std::align(16, sizeof(int), p, space); if (aligned_ptr) { std::cout << "Memory aligned\n"; } else { std::cout << "Memory alignment failed\n"; } return 0;}
<memory> 头文件是 C++ 标准库中处理动态内存管理的重要部分。
通过使用智能指针，如 unique_ptr、shared_ptr 和 weak_ptr，开发者可以更安全、更有效地管理内存，避免常见的内存管理错误。希望这篇文章能帮助初学者更好地理解和使用 C++ 的 <memory> 头文件。
