5.2　堆内存管理：智能指针与垃圾回收

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5.2.1　显式内存管理

程序员在处理现实生活中的C/C++程序的时候，常会遇到诸如程序运行时突然退出，或占用的内存越来越多，最后不得不定期重启的一些典型症状。这些问题的源头可以追溯到C/C++中的显式堆内存管理上。通常情况下，这些症状都是由于程序没有正确处理堆内存的分配与释放造成的，从语言层面来讲，我们可以将其归纳为以下一些问题。

❑野指针：一些内存单元已被释放，之前指向它的指针却还在被使用。这些内存有可能被运行时系统重新分配给程序使用，从而导致了无法预测的错误。

❑重复释放：程序试图去释放已经被释放过的内存单元，或者释放已经被重新分配过的内存单元，就会导致重复释放错误。通常重复释放内存会导致C/C++运行时系统打印出大量错误及诊断信息。

❑内存泄漏：不再需要使用的内存单元如果没有被释放就会导致内存泄漏。如果程序不断地重复进行这类操作，将会导致内存占用剧增。

虽然显式的管理内存在性能上有一定的优势，但也被广泛地认为是容易出错的。随着多线程程序的出现和广泛使用，内存管理不佳的情况还可能会变得更加严重。因此，很多程序员也认为编程语言应该提供更好的机制，让程序员摆脱内存管理的细节。在C++中，一个这样的机制就是标准库中的智能指针。在C++11新标准中，智能指针被进行了改进，以更加适应实际的应用需求。而进一步地，标准库还提供了所谓“最小垃圾回收”的支持。