C++智能指针

Wesley13
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头文件:#inlcude

智能指针类型:

auto_ptr (C++98)弃用

shared_ptr, unique_ptr ,weak_ptr (C++11)

指针的初始化函数:make_shared(C++11),make_unique (C++14),返回bool

以上均位于namespace std中 

auto_ptr:

将auto_ptr的指针赋给另一个auto_ptr时,权限会被接管,但是原来的指针并未被删除,使用时会出错

shared_ptr:

多个指针可以同时指向一个对象,当最后一个shared_ptr离开作用域时,内存才会自动释放。可直接放进容器vector中。

初始化:

1 shared_ptr<int> p1 = new int(1024); //非法,shared_ptr不允许用赋值运算符
2 shared_ptr<int> p2(new int(1024)); //合法,使用初始化
3 shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(1024); //合法,使用make_shared函数申请内存比new快4 shared_ptr<int> p4 = p1; // 允许使用复制构造函数

shared_ptr的计数:

1 shared_ptr<double> p4 = make_shared<double>(1024); //p4的计数为1
2 shared_ptr<double> p5 = p4; //计数为2
3 shared_ptr<double> p6 = p5; //计数为3

计数的意思是,指向这块内存的指针数,当计数为0时,这块内存才自动被释放,解决内存重复释放的问题。

shared_ptr的常用成员函数:

1 share_ptr<int> p7 = make_shared<int>(1024); 
2 p7.unique(); //判断p7的计数是否为1
3 p7.use_cout(); //返回计数,此函数速度慢,慎用
4 p7.reset(make_shared<int>(2048)); // 将p7刷新为新的指针,原来的引用计数-1

shared_ptr的错误使用:

1 int *p = new int;
2 shared_ptr<int> p1(p); //计数为1
3 shared_ptr<int> p3(p); //计数仍为1,释放时会出错
4 //避免从裸指针创建shared_ptr

unique_ptr:

被unique_ptr指向的内存块,每次只能被一个指针指向,初始化方法同shared_ptr, 不过,unique_ptr可以直接创建数组:

unique_ptr<int[]> p(new int [5]); //OK
shared_ptr<int[]> p(new int [5]); //error

unique_ptr<int[]> p = make_unique<int[]>(5); //OK

shared_ptr<int> p(new int [5], std::default_delete<int[]>()); //OK

 unique_ptr无法用复制构造函数,但提供了move()函数:

1 unique_ptr<int> p = make_unique<int>(5);
2 unique_ptr<int> p1 = p; //error
3 unique_ptr<int> p2 = move(p); //OK,使用move(),应包含头文件<utility>
4 cout<<p; //error, 控制权已转让给p2

尽管unique_ptr不能使用复制构造函数和赋值,但是可以作为函数返回值进行赋值,因为返回时会创建一个临时指针,赋值后就自动删除,不会影响unique_ptr的唯一性。

unique_ptr可以作为容器元素,其他智能指针不行:

1 unique_ptr<int> p = make_unique<int>(5);
2 vector<unique<int>> vec;
3 vec.push_back(p); //error
4 vec.push_back(move(p)); //OK
5 cout<<*p; //error, 放进容器后p就自动销毁了

weak_ptr:

weak_ptr是为配合shared_ptr而引入的一种智能指针来协助shared_ptr工作,它的构造和析构不会引起引用记数的增加或减少。没有重载*和->但可以使用lock获得一个可用的shared_ptr对象;当我们创建一个weak_ptr时,需要用一个shared_ptr实例来初始化weak_ptr,由于是弱引用,weak_ptr的创建并不会影响shared_ptr的引用计数值。

 1 shared_ptr<int> p = make_shared<int>(5); 2 weak_ptr<int> p1(p); 

强引用和弱引用

对于强引用来说,如果被引用的对象还活着,那么这个强引用也存在(就是说,当至少有一个强引用,那么这个对象就不能被释放)。shared_ptr就是强引用。

相对而言,对于弱引用来说,当引用的对象活着的时候弱引用不一定存在。仅仅是当它存在的时候的一个引用。弱引用并不修改该对象的引用计数,这意味这弱引用它并不对对象的内存进行管理,在功能上类似于普通指针,然而一个比较大的区别是,弱引用能检测到所管理的对象是否已经被释放,从而避免访问非法内存。

 切记:智能指针不能指向一块非堆内存指向的地址,不然会出错

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