C++内存管理之shared

引子

　　c++中动态内存的管理是通过new和delete来完成的，只要保证new和delete的配对使用，是没有问题的。但是有时候我们会忘记释放内存，甚至有时候我们根本就不知道什么时候释放内存。特别时在多个线程间共享数据时，更难判断内存该何使释放。这种情况下就机器容易产生引用非法内存的指针。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

　　为了更容易（同时也更安全的管）的使用动态内存，新的标准库（C++11）提供了两种智能指针（smart pointer）类型来管理动态对象。智能指针的行为类似于常规指针。重要的区别是它负责自动释放所指向的对象。新标准提供的这两种智能指针的区别在于管理底层指针的方式：shared_ptr允许多个指针指向同一个对象；unique_ptr则独占所指向的对象。标准库还定义了一个weak_ptr的伴随类，他是一种弱引用，指向shared_ptr所管理的对象。这三种类型都定义在memory头文件中。

初始化 sahred_ptr

　　智能指针的使用方式与普通指针类似。解引用一个智能指针返回它指向的对象。如果在一个条件判断中使用智能指针，效果就是检测它是否为空：

#include <iostream>using namespace std;int main()
{　　/*---------空指针------------*/shared_ptr<string> p1;if(!p1)                     　　　　//!默认初始化的智能指针中保存着一个空指针！并不是""空字符串cout<<"p1==NULL"<<endl;/*---------初始化------------*/shared_ptr<string> p2(new string); if(p2&&p2->empty()){ 　　　　　　　　//！需要注意的时empty时属于string的成员函数。 *p2="helloworld"; cout<<*p2<<endl;}
//    shared_ptr<int> pa = new int(1);//！error:不允许以暴露裸漏的指针进行赋值操作。//一般的初始化方式shared_ptr<string> pint(new string("normal usage!"));cout<<*pint<<endl;//推荐的安全的初始化方式shared_ptr<string> pint1 = make_shared<string>("safe uage!");cout<<*pint1<<endl;
}

关于get()函数；

智能指针定义了一个名为get的函数，它返回一个内置指针，指向智能指针的管理的对象。此函数设置的初衷是当我们向不能使用智能指针的代码传递一个内置指针。使用get返回指针的代码不能delete此指针。

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;void useShared_ptr(int *p)
{cout<<*p<<endl;
}void delePointer(int *p)
{delete p;
}int main(int argc, char *argv[])
{shared_ptr<int> p1 = make_shared<int>(32);
//    shared_ptr<int>p2(p1.get());  //!错误的用法：但是p1、p2各自保留了对一段内存的引用计数，其中有一个引用计数耗尽，资源也就释放了。useShared_ptr(p1.get());
//    delePointer(p1.get());        //!error:return 0;
}

再次声明：get用来将指针的访问权限传递给代码，只有在确定代码不会delete指针的情况下，才能使用get。特别是，永远不要用get初始化另一个智能指针或者为另一个智能指针赋值！

关于mak_shared函数：

　　最安全的分配和使用动态内存的方法是调用一个名为make_shared的标准库函数，此函数在动态内存中分配一个对象并初始化它，返回此对象的shared_ptr。与只能指针一样，make_shared也定义在头文件memory中。

#include <iostream>
using namespace std;int main()
{shared_ptr<int> p3 = make_shared<int>(42);cout<<*p3<<endl;shared_ptr<string> pstr = make_shared<string>("99999");cout<<*pstr<<endl;shared_ptr<int> pint = make_shared<int>(); //!默认初始化为 0cout<<*pint<<endl;auto pau = make_shared<string>("auto");    //!更简单，更常用的方式。cout<<*pau<<endl;
}

shared_ptr的拷贝和赋值

　　当进行拷贝或者赋值操作时，每个shared_ptr都会记录有多少个其他的shared_ptr指向相同的对象：

#include <iostream>
using namespace std;int main()
{auto p = make_shared<int>(42); //!p指向的对象只有p一个引用者。cout<<p.use_count()<<endl;auto q(p);                     //!p和q指向相同的对象，此对象有两个引用者。cout<<p.use_count()<<endl;return 0;
}

函数传参

by const reference: void foo(const shared_ptr<T>& p)
or by value: void foo(shared_ptr<T> p) ?

void foo(const std::shared_ptr<int>& p)
{static int x = 0;*p = ++x;
}int main()
{auto p = std::make_shared<int>();auto start = clock();for (int i = 0; i < 10000000; ++i){foo(p);}    std::cout << "Took " << clock() - start << " ms" << std::endl;
}

Using VS2015, x86 release build, on my intel core 2 quad (2.4GHz) processor

const shared_ptr&     - 10ms
shared_ptr            - 281ms

转载自https://www.cnblogs.com/wangkeqin/p/9351191.html

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