Aula 14 - Gerenciamento de Memória 🧠

Nesta aula, aprenderemos como o C++ Moderno resolve o problema clássico de vazamentos de memória usando Smart Pointers e o conceito de RAII.

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💎 O Conceito de RAII

RAII (Resource Acquisition Is Initialization) é o pilar do C++. Diz que os recursos (memória, arquivos, conexões) devem ser atrelados à vida útil de um objeto. Quando o objeto morre (sai de escopo), o recurso é liberado automaticamente pelo destrutor.

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🧠 Smart Pointers (Ponteiros Inteligentes)

Desde o C++11, raramente usamos new e delete manualmente. Usamos Smart Pointers que gerenciam a memória sozinhos.

1. std::unique_ptr

• Representa posse exclusiva.
• Não pode ser copiado, apenas movido.
• Libera a memória assim que sai de escopo.

  #include <memory>
  std::unique_ptr<int> ptr = std::make_unique<int>(10);
  

2. std::shared_ptr

• Permite posse compartilhada.
• Usa um contador de referências. A memória só é liberada quando o último shared_ptr apontando para ela for destruído.

  std::shared_ptr<int> s1 = std::make_shared<int>(20);
  std::shared_ptr<int> s2 = s1; // Agora dois apontam para o mesmo lugar
  

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🔄 Gerenciamento de Memória Dinâmica (O jeito antigo vs novo)

Antigo (new/delete)	Novo (Smart Pointers)
Propenso a erros (esquecer delete)	Automático e seguro
Difícil de rastrear posse	Posse clara e definida
Risco de Dangling Pointers	Reduzido drasticamente

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💡 Quando usar cada um?

Unique por Padrão

Use unique_ptr em 90% dos casos. Ele não tem custo de performance em relação a um ponteiro comum.

Shared Pointers

Evite shared_ptr se houver possibilidade de Ciclos de Referência (A aponta para B e B aponta para A). Nesses casos, a memória nunca será liberada. Para isso, existe o std::weak_ptr.

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💻 Exemplo Prático: Fábrica de Objetos Segura

#include <iostream>
#include <memory>
#include <string>

class Recurso {
public:
    Recurso() { std::cout << "Recurso Alocado!" << std::endl; }
    ~Recurso() { std::cout << "Recurso Liberado Automaticamente!" << std::endl; }
    void usar() { std::cout << "Usando o recurso..." << std::endl; }
};

int main() {
    {
        std::unique_ptr<Recurso> res = std::make_unique<Recurso>();
        res->usar();
    } // O recurso é liberado AQUI, sem necessidade de delete

    std::cout << "Fim do programa." << std::endl;
    return 0;
}

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📝 Exercício de Fixação

1. Unique: Aloque dinamicamente uma classe Arquivo usando unique_ptr.
2. Shared: Crie dois shared_ptr que apontem para o mesmo objeto e imprima o use_count().
3. Desafio: Tente "mover" um unique_ptr de uma variável para outra usando std::move().

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🚀 Mini-Projeto da Aula

Gerenciador de Documentos: Crie um sistema onde você pode adicionar "Documentos" a uma lista. Use std::vector<std::shared_ptr<Documento>>. Demonstre que, mesmo ao remover um documento da lista, ele só é destruído se não houver mais nenhum outro shared_ptr segurando-o em outra parte do programa.