shared_ptr的详解

参考：《C++ primer 第五版》

https://www.cnblogs.com/boydfd/p/5146432.html (需要多看几遍)

前言

程序中常用的存储形式如下。

静态内存：static对象，类static的数据成员，函数外的变量。

栈内存：函数内的非static对象。

自由空间或堆：动态分配的对象，程序控制生命周期。

动态内存与智能指针

从前，我们使用运算符new和delete来管理动态内存。但是使用很容易出错误，造成泄露。

新标准提供两个智能指针，shared_ptr和unique_ptr，来自动释放管理的动态对象。前者可以多个指针指向同一个对象，后者独占对象。另外还有weak_ptr，是一个伴随类，弱引用，指向shared_ptr管理的对象。

常见的用法（我们注意其中的get()，我觉得智能指针，并不是指针可以看作是指针的管理器）：

shared_ptr

make_shared，这是最安全的分配使用方式，他是使用参数的构造函数来生成对像，也就是参数必须符合构造函数的参数表。我们通常使用auto来保存他返回的结果。

shared_ptr会记录有多少个shared_ptr指向同一个对象，当我们拷贝或者赋值一个shared_ptr时，计数器加一，被销毁则减一，为0则释放内存（析构函数）。

shared_ptr和new的结合使用

它的构造函数是explicit的，内置指针不能隐式的转换为智能指针，只能使用初始化的形式。

   shared_ptr<int> p1 = new int(11);   //错误，必须使用直接初始化形式shared_ptr<int> p2( new int(11) );   //正确，使用直接初始化shared_ptr<int> p3 = shared_ptr<int>( new int(12) ); //同上

不要混合使用普通指针和智能指针

   void process( shared_ptr<int> ptr ){} //离开，ptr被销毁//显式的，正确的shared_ptr<int> p(new int(42));process(p);int i =*p;//临时的shared_ptr，错误的int *x( new int(1024) );process(x); //错误，不能转化process( shared_ptr<int>(x) );  //x在这里被释放掉int j = *x;  //错误，这里是一个空悬指针

不要使用get来初始化另一个智能指针或为智能指针赋值

   shared_ptr<int> p( new int(42) );  //引用计数为1int *q = p.get();   //正确，我们不可以使用delete释放q{shared_ptr<int> (q); //和p指向了同一个地址, 这里的计数还是1} //程序块结束, q被销毁, 指向的内存被释放int foo = *p; //非法的指针,为空悬指针

如果使用的智能指针管理的不是new分配的内存(或者说delete无法释放的内存）那么我们定义一个删除器函数完成对其的释放工作。

shared_ptr<yourtype> p( &c, end_yourtype ) //end_yourtype为删除器，无论正常退出或异常都会释放

unique_ptr

某一时刻只能有一个unique_ptr指向一个给定的对象。下表列出它特有的操作，相同的在第一个表中。

我们不能拷贝或复制unique_ptr，但是可以使用release()和reset()转交给另一个unique。

重载unique_ptr中删除器时，必须在<>中提供删除器的类型。

在C++14中，已经支持make_unique<>()方法。可以参考make_shared，但是make_都不支持添加删除器，或者初始化列表。

 auto b = make_shared<vector<int>>({1,2,3}); // 错误

weak_ptr，是一种不控制所指向对象生存周期的智能指针，指向一个shared_ptr管理的对象，他不会增加引用计数。常用操作：

我们使用lock()来判断是否为空，他是为了解决循环引用的问题。

#include<memory>
#include<iostream>using namespace std;
class B;
class A
{
public:// 为了省去一些步骤这里 数据成员也声明为public
//    weak_ptr<B> pb;shared_ptr<B> pb;void doSomthing(){
//        if(pb.lock())
//        {
//
//        }}~A(){cout << "kill A\n";}
};class B
{
public:
//        weak_ptr<A> pa;shared_ptr<A> pa;~B(){cout <<"kill B\n";}
};int main()
{shared_ptr<A> sa(new A());shared_ptr<B> sb(new B());if(sa && sb){sa->pb=sb;sb->pa=sa;}cout<<"sa use count:"<<sa.use_count()<<endl;cout<<"sa use count:"<<sb.use_count()<<endl;return 0;
}

如果使用shared_ptr，结果为2，并且不会调用析构函数（不输出kill).