32. 对c++中的smart pointer四个智能指针shared_ptr,unique_ptr,weak_ptr,auto

C++里面的四个智能指针: auto_ptr, shared_ptr, weak_ptr, unique_ptr 其中后三个是c++11支持，并且第一个已经被11弃用。

智能指针的作用是管理一个指针，因为存在以下这种情况：申请的空间在函数结束时忘记释放，造成内存泄漏。使用智能指针可以很大程度上的避免这个问题，因为智能指针就是一个类，当超出了类的作用域是，类会自动调用析构函数，析构函数会自动释放资源。所以智能指针的作用原理就是在函数结束时自动释放内存空间，不需要手动释放内存空间。

auto_ptr（c++98的方案，cpp11已经抛弃）

采用所有权模式。

auto_ptr< string> p1 (new string ("I reigned lonely as a cloud.”));

auto_ptr<string> p2;

p2 = p1; //auto_ptr不会报错.

此时不会报错，p2剥夺了p1的所有权，但是当程序运行时访问p1将会报错。所以auto_ptr的缺点是：存在潜在的内存崩溃问题！

unique_ptr（替换auto_ptr）

unique_ptr实现独占式拥有或严格拥有概念，保证同一时间内只有一个智能指针可以指向该对象。它对于避免资源泄露(例如“以new创建对象后因为发生异常而忘记调用delete”)特别有用。

采用所有权模式

unique_ptr<string> p3 (new string ("auto")); //#4

unique_ptr<string> p4； //#5

p4 = p3;//此时会报错！！

编译器认为p4=p3非法，避免了p3不再指向有效数据的问题。因此，unique_ptr比auto_ptr更安全。

另外unique_ptr还有更聪明的地方：当程序试图将一个 unique_ptr 赋值给另一个时，如果源 unique_ptr 是个临时右值，编译器允许这么做；如果源 unique_ptr 将存在一段时间，编译器将禁止这么做，比如：

unique_ptr<string> pu1(new string ("hello world"));

unique_ptr<string> pu2;

pu2 = pu1; // #1 not allowed

unique_ptr<string> pu3;

pu3 = unique_ptr<string>(new string ("You")); // #2 allowed

其中#1留下悬挂的unique_ptr(pu1)，这可能导致危害。而#2不会留下悬挂的unique_ptr，因为它调用 unique_ptr 的构造函数，该构造函数创建的临时对象在其所有权让给 pu3 后就会被销毁。这种随情况而已的行为表明，unique_ptr 优于允许两种赋值的auto_ptr 。

「注意」：如果确实想执行类似与#1的操作，要安全的重用这种指针，可给它赋新值。C++有一个标准库函数std::move()，让你能够将一个unique_ptr赋给另一个。例如：

unique_ptr<string> ps1, ps2;

ps1 = demo("hello");

ps2 = move(ps1);

ps1 = demo("alexia");

cout << *ps2 << *ps1 << endl;

shared_ptr

shared_ptr实现共享式拥有概念。多个智能指针可以指向相同对象，该对象和其相关资源会在“最后一个引用被销毁”时候释放。从名字share就可以看出了资源可以被多个指针共享，它使用计数机制来表明资源被几个指针共享。可以通过成员函数use_count()来查看资源的所有者个数。除了可以通过new来构造，还可以通过传入auto_ptr, unique_ptr,weak_ptr来构造。当我们调用release()时，当前指针会释放资源所有权，计数减一。当计数等于0时，资源会被释放。

shared_ptr 是为了解决 auto_ptr 在对象所有权上的局限性(auto_ptr 是独占的), 在使用引用计数的机制上提供了可以共享所有权的智能指针。

成员函数：

use_count 返回引用计数的个数

unique 返回是否是独占所有权( use_count 为 1)

swap 交换两个 shared_ptr 对象(即交换所拥有的对象)

reset 放弃内部对象的所有权或拥有对象的变更, 会引起原有对象的引用计数的减少

get 返回内部对象(指针), 由于已经重载了()方法, 因此和直接使用对象是一样的.如 shared_ptrsp(new int(1)); sp 与 sp.get()是等价的

weak_ptr

weak_ptr 是一种不控制对象生命周期的智能指针, 它指向一个 shared_ptr 管理的对象. 进行该对象的内存管理的是那个强引用的 shared_ptr. weak_ptr只是提供了对管理对象的一个访问手段。weak_ptr 设计的目的是为配合 shared_ptr 而引入的一种智能指针来协助 shared_ptr 工作, 它只可以从一个 shared_ptr 或另一个 weak_ptr 对象构造, 它的构造和析构不会引起引用记数的增加或减少。weak_ptr是用来解决shared_ptr相互引用时的死锁问题,如果说两个shared_ptr相互引用,那么这两个指针的引用计数永远不可能下降为0,资源永远不会释放。它是对对象的一种弱引用，不会增加对象的引用计数，和shared_ptr之间可以相互转化，shared_ptr可以直接赋值给它，它可以通过调用lock函数来获得shared_ptr。

class B;

class A

{

public:

shared_ptr<B> pb_;

~A()

{

cout<<"A delete

}

};

class B

{

public:

shared_ptr<A> pa_;

~B()

{

cout<<"B delete

}

};

void fun()

{

shared_ptr<B> pb(new B());

shared_ptr<A> pa(new A());

pb->pa_ = pa;

pa->pb_ = pb;

cout<<pb.use_count()<<endl;

cout<<pa.use_count()<<endl;

}

int main()

{

fun();

return 0;

}

可以看到fun函数中pa ，pb之间互相引用，两个资源的引用计数为2，当要跳出函数时，智能指针pa，pb析构时两个资源引用计数会减一，但是两者引用计数还是为1，导致跳出函数时资源没有被释放（A B的析构函数没有被调用），如果把其中一个改为weak_ptr就可以了，我们把类A里面的shared_ptr pb_; 改为weak_ptr pb_; 运行结果如下，这样的话，资源B的引用开始就只有1，当pb析构时，B的计数变为0，B得到释放，B释放的同时也会使A的计数减一，同时pa析构时使A的计数减一，那么A的计数为0，A得到释放。

「注意」：不能通过weak_ptr直接访问对象的方法，比如B对象中有一个方法print(),我们不能这样访问，pa->pb_->print(); 英文pb_是一个weak_ptr，应该先把它转化为shared_ptr,如：shared_ptr p = pa->pb_.lock(); p->print();

32. 对c++中的smart pointer四个智能指针shared_ptr,unique_ptr,weak_ptr,auto_ptr的理解相关推荐

学习笔记 | c++中的smart pointer四个智能指针 shared_ptr、unique_ptr、weak_ptr、auto_ptr
c++中的smart pointer四个智能指针 C++里面的四个智能指针: auto_ptr, shared_ptr, weak_ptr, unique_ptr其中后三个是c++11支持,并且第一个 ...
c++中的smart pointer四个智能指针简单介绍
C++里面的四个智能指针: auto_ptr, shared_ptr, weak_ptr, unique_ptr 其中后三个是c++11支持,并且第一个已经被11弃用. 为什么要使用智能指针: 智能指 ...
C++中的 smart pointer 四个智能指针
四个智能指针 C++智能指针为什么要使用智能指针: auto_ptr(c++98 的方案,cpp11 已经抛弃) unique_ptr(替换 auto_ptr) shared_ptr weak_pt ...
C++学习——C++中的四个智能指针
C++里面的四个智能指针:auto_ptr, shared_ptr, weak_ptr, unique_ptr 其中后三个是c++11支持,并且第一个已经被11弃用.为什么要使用智能指针:智能指针的作 ...
C++ STL 四种智能指针
文章目录 0.前言 1.unique_ptr 2.auto_ptr 3.shared_ptr 3.1 shared_ptr 简介 3.2 通过辅助类模拟实现 shared_ptr 4.weak_ptr ...
【转】C++面试题（四）——智能指针的原理和实现
C++面试题(四)--智能指针的原理和实现 tanglu2004 http://blog.csdn.net/worldwindjp/ C++面试题(一).(二)和(三)都搞定的话,恭喜你来到这里, ...
C++ 四种智能指针详解
智能指针出现的原因:主要解决的是堆内存分配释放,忘记释放内存引发的内存泄漏问题,智能指针最主要的事情就是让程序员无需去注意内存释放,内存释放的问题放在智能指针内部进行处理. 智能指针有四种,包括aut ...
【Cpp】第十四章-智能指针
智能指针基础概念为什么要有智能指针首先先看一段程序,看看这段程序可能会出现什么问题. #include <iostream> using namespace std; void ...
标准库中的智能指针shared_ptr
智能指针的出现是为了能够更加方便的解决动态内存的管理问题.注:曾经记得有本书上说可以通过vector来实现动态分配的内存的自动管理,但是经过试验,在gcc4.8.5下是不行的.这个是容易理解的,vec ...

32. 对c++中的smart pointer四个智能指针shared_ptr,unique_ptr,weak_ptr,auto_ptr的理解

32. 对c++中的smart pointer四个智能指针shared_ptr,unique_ptr,weak_ptr,auto_ptr的理解相关推荐

最新文章

热门文章