在栈/堆上创建并初始化C++对象、智能指针

#include <iostream>
class Entity {
private:
	std::string name;
public:
	Entity():name("unknown") {
		std::cout << name << " Creat susscifully!" << std::endl;
	}
	Entity(const std::string& name):name(name){
		std::cout << name << " Creat susscifully!" << std::endl;
	}
	~Entity() { std::cout << "Clear " << name << " object!" << std::endl; }
	std::string getname() {
		return name;
	}
};
int main() {
    {
        Entity Teru("Miyanaga Teru");
        std::cout << Teru.getname() << std::endl;
        std::cout << (&Teru)->getname() << std::endl;
    }//这里栈上的Teru的作用域结束，编译器自动释放内存
    
    Entity* Ichigo = new Entity("Kurosaki Ichigo");
    std::cout << Ichigo->getname() << std::endl;
    delete Ichigo;
    
    Entity* Gotei13 = new Entity[13]{ {} ,{"suifeng"},{"gin"}};
    delete[] Gotei13;
}

对于一个类Entity，我们可以在栈上创建该类的对象，

Entity Teru("Miyanaga Teru");

Teru即为对象的名称，&Teru访问地址。 在栈上创建的变量由编译器自动管理，使用结束后会自动执行析构函数~Entity释放内存。

在堆上创建对象，需要使用new关键字来申请内存。

Entity* Ichigo = new Entity("Kurosaki Ichigo");

这里new Entity("Kurosaki Ichigo")实际上就是申请的内存的地址。在堆上创建对象我们得到的都是对象的地址，所以用的是指针形式Entity* Ichigo。从地址直接访问该对象中的元素可以使用箭头Ichigo->getname()，或者利用一般的方式(*Ichigo).getname()。

我们在利用new关键字申请内存后，在使用完毕后需要用delete关键字释放内存，此时也同时执行析构函数~Entity。

对于元素组的形式，我们的delete也要做对应改变，比如：

Entity* Gotei13 = new Entity[13]{ {} ,{"suifeng"},{"gin"}};
delete[] Gotei13;
        
int* a = new int[10];
for (int i = 0; i < 10; i++) {
	a[i] = i;
	printf("a[%d]: %d\n", i, a[i]);
}
delete[] a;

栈/堆的优劣势

在堆上创建对象我们一般选用智能指针。下为常用的unique_ptr

{
    std::unique_ptr<Entity> Kiryu_Miya = std::make_unique<Entity>("Kiryu Miya");//常用的定义方式
    std::cout << Kiryu_Miya->getname() << std::endl;//像普通指针一样调用函数
    //std::unique_ptr<Entity> miya = Kiryu_Miya;❌ //不支持拷贝
}//在作用域结束后自动释放内存

std::unique_ptr<Entity> Kiryu_Miya(new Entity("Kiryu Miya"));//隐式定义，了解即可，一般不用

如果想拷贝，我们可以选用共享指针shared_ptr

int main() {
	std::shared_ptr<Entity> Miya;//创建空的共享指针，引用计数为0
	{
		std::shared_ptr<Entity> Kiryu = std::make_shared<Entity>("Kiryu Miya");//创建新对象，引用计数为1（仅为共享指针Kiryu持有）
		Miya = Kiryu;//Miya和Kiryu共享同一对象，该对象引用计数为2
	}//指针Kiryu的作用域结束，被销毁，此时引用计数为1
}指针Miya作用域结束，引用计数为0，释放内存

弱指针weak_ptr可以在不增加引用计数的情况下，可以在不增加引用计数的情况下，观察由共享指针管理的对象。弱指针不能独自存在，它依附于共享指针存在，它不能直接访问地址中的元素，必须通过lock()方法先获取临时的共享指针。弱指针主要作为观察者，用于安全地检查地址中元素是否已被销毁，也可用于打破循环引用等场景。

int main() {
    std::weak_ptr<Entity> Miya;\\创建空的弱指针，弱指针指向的地址只能从共享指针中获得
    {
	std::shared_ptr<Entity> Kiryu = std::make_shared<Entity>("Kiryu Miya");\\创建对象，该对象引用计数为1（被Kiryu持有）
	Miya = Kiryu;\\该对象被弱指针Miya观察，引用计数仍为1
        std::cout << Miya.expired() << std::endl;\\返回false，该指针指向的内存已未被释放
    }Kiryu的作用域结束，对象引用计数为0，释放内存
    std::cout << Miya.expired() << std::endl;\\返回true，该指针指向的内存已被释放
}