C++インテリジェントポインタの役割
C++ のスマートポインタとは、動的に割り当てられたメモリリソースを管理し、リソースの適切な解放を確実にし、メモリリークや野良ポインタの出現を防ぐものです。スマートポインタは、参照されているオブジェクトが占有するメモリを適切なタイミングで自動的に解放でき、手動でのメモリ管理の複雑さを簡素化します。
スマートポインタはオブジェクトの参照回数を、内部でカウンタを管理することで追跡し、ゼロになった時点で、参照するオブジェクトを自動的に解放します。こうすることで、オブジェクトが不要になった時点で確実に安全に破棄され、手動でdelete操作を呼び出す必要がなくなります。
C++の標準ライブラリには、unique_ptr、shared_ptr、weak_ptrの3つのスマートポインタがあります。
- unique_ptr は排他的所有権を持つスマートポインタで、同じオブジェクトを指すポインタが1つだけで、オブジェクトのライフサイクル終了時に自動的に参照されるオブジェクトを解放します。所有権を譲渡する必要がある場合は、std::move 関数を使用します。
- shared_ptrは所有権を共有するスマートポインタであり、複数のポインタが同一オブジェクトを指すことができます。参照カウントを使用してオブジェクトの参照回数を追跡し、参照回数が0になるとオブジェクトを自動的に解放します。 std::make_shared関数を使用して作成できます。
- weak_ptrはshared_ptrが管理するオブジェクトを指す弱参照保持型のスマートポインタで、参照カウントを増やしません。その存在はshared_ptrの循環参照の問題を防ぎます。
スマートポインタを使用することで、手動でのメモリ管理におけるエラーが低減され、コードの安全性と信頼性が増し、開発者の負担が小さくなる。
