c++【深度剖析shared

shared_ptr解决了scoped_ptr管理单个对象的缺陷，且解决了防拷贝的问题。shared_ptr可以管理多个对象，并且实现了资源共享。

但是仍然存在一些问题，比如，我们熟悉的双向链表：

struct Node
{
Node(const int& value)
:_pNext(NULL)
,_pPre(NULL)
,_value(value)
{}
Node* _pNext;
Node* _pPre;
int _value;
};

这个双向链表对于shared_ptr会有什么影响呢？

1、shared_ptr的循环引用问题

先看如下代码：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<boost/shared_ptr.hpp>
template<typename T>
class Node
{
public:Node(const T& value):_pNext(NULL),_pPre(NULL)_value(value){}shared_ptr<Node<T>> _pNext;shared_ptr<Node<T>> _pPre;T _value;
};void FunTest()
{shared_ptr<Node<int>> sp1(new Node<int>(1));shared_ptr<Node<int>> sp2(new Node<int>(2));cout<<sp1.use_count()<<endl;cout<<sp2.use_count()<<endl;sp1->_pNext = sp2;sp2->_pPre = sp1;cout<<sp1.use_count()<<endl;cout<<sp2.use_count()<<endl;
}

运行结果:

这就是shared_ptr实现的双向链表的模型，在此处引起了循环引用的问题。

如图：

当分别创建完sp1,sp2后，它们各自的use_count为1；当再次执行

 sp1->_pNext = sp2;sp2->_pPre = sp1;

这两句后，sp1,sp2的use_count分别加为2；

此时，析构对象时use_count会减为1；但不等于0，所以它不会释放，这就导致了循环引用问题。

那么如何解决循环引用问题呢？我们又引出了另外一个智能指针：weak_ptr(它是一个弱指针，用来和shared_ptr搭配使用的)

2、解决循环引用问题

#include<iostream>
using namespace std;
#include<boost/shared_ptr.hpp>
template<typename T>
class Node
{
public:Node(const T& value):_value(value){}T _value;weak_ptr<Node<T>> _pNext;weak_ptr<Node<T>> _pPre;
};void FunTest()
{shared_ptr<Node<int>> sp1(new Node<int>(1));shared_ptr<Node<int>> sp2(new Node<int>(2));cout<<sp1.use_count()<<endl;cout<<sp2.use_count()<<endl;sp1->_pNext = sp2;sp2->_pPre = sp1;cout<<sp1.use_count()<<endl;cout<<sp2.use_count()<<endl;
}

运行结果：

其实，在shared_ptr和weak_ptr的引用计数的基类中，有两个计数：一个是_Uses,一个是_Weaks;

shared_ptr：当指向一片区域时，引用计数会使用_Uses来++;

weak_ptr:当指向一片区域时，引用计数会使用_Weaks来++;

最终看的还是use_count，使用weak_ptr时use_count仍为1；所以析构时可以成功释放。

3、定置删除器

原理：对于像文件类型的指针，用shared_ptr释放时，无法释放，因为在底层没有对文件指针的直接释放,所以得自己手动将其close掉。

void FunTest()
{
FILE* file = fopen("1.txt","r");
shared_ptr<FILE> sp(file);
}

这时，就要使用我们的定置删除器：（此处用了STL的六大组件之一-----仿函数）

//成功的关闭文件：

#include<iostream>
using namespace std;
#include<boost/shared_ptr.hpp>struct FClose
{void operator()(FILE *file){fclose(file);cout<<"fclose()"<<endl;}
};void FunTest()
{FILE* file = fopen("1.txt","w");shared_ptr<FILE> sp(file,FClose());
}

//类似的，对于我们malloc出来的空间，需要free掉时，同样也可以用仿函数的形式：

struct Free
{void operator()(void *ptr){free(ptr);cout<<"free()"<<endl;}
};
void FunTest()
{int *p = (int *)malloc(sizeof(int));shared_ptr<int> sp(p,Free());
}

4、冒泡排序的升级版（仿函数的形式）

有时候，当面试官让你写一个冒泡排序的时候，你不知道面试官到底让你写的是升序还是降序，此时就比较尴尬了哈，你可以问一下面试官也是可以的，当然还有一种更巧妙的方法就是：你可以用仿函数的方式，把两种方式都实现了，需要哪种用哪种即可。

#include<iostream>
using namespace std;
template<typename T>
class Greater
{
public:bool operator()(const T&left,const T& right){return left>right;}
};
template<typename T>
class Less
{
public:bool operator()(const T&left,const T& right){return left<right;}
};template<typename T,typename Fun>
void BubbleSort(T arr[],size_t size)
{for(size_t i = 0; i < size-1; i++){for(size_t j = 0; j < size-i-1;++j){if(Fun()(arr[j],arr[j+1])){T tmp = arr[j];arr[j] = arr[j+1];arr[j+1] = tmp;}}}}
void FunTest()
{int arr[] = {2,5,4,1,6,9,8,7};BubbleSort<int,Greater<int>>(arr,sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));BubbleSort<int,Less<int>>(arr,sizeof(arr)/sizeof(arr[0]));
}
int main()
{FunTest();return 0;
}

如果可以写成这种程度，肯定会使面试官眼前一亮。哈哈

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