文章目錄

• • • 定義
    • 分類
    • 智能指針的使用
    • • `shared_ptr`
      • `weak_ptr`
      • `unique_ptr`
      • 常見(jiàn)的陷阱
    • 總結(jié)
    • 參考地址

定義

智能指針是對(duì)象，不是指針。它是通過(guò)c++的RAII機(jī)制實(shí)現(xiàn)的，主要是利用c++對(duì)象在釋放資源的時(shí)候，會(huì)自動(dòng)調(diào)用析構(gòu)函數(shù)這一特性。

分類

auto_ptr: 智能指針，c++11已經(jīng)停用；

shared_ptr: 強(qiáng)智能指針，可以改變資源的引用計(jì)數(shù)；

weak_ptr: 弱智能指針，不會(huì)改變資源的引用計(jì)數(shù)；

unique_ptr: 獨(dú)占式強(qiáng)智能指針，只能轉(zhuǎn)移，不能重新賦值；

智能指針的使用

shared_ptr

原理

shared_ptr采用了引用計(jì)數(shù)器，允許多個(gè)指針指向同一個(gè)對(duì)象。每一個(gè)shared_ptr的拷貝都指向相同的內(nèi)存，并共同維護(hù)同一個(gè)引用計(jì)數(shù)器，記錄統(tǒng)一使用被引用的次數(shù)。每增加一個(gè)shared_ptr智能指針對(duì)象，new對(duì)象指針的引用計(jì)數(shù)上就加1，當(dāng)shared_ptr智能指針失效時(shí)，new對(duì)象指針的引用計(jì)數(shù)就減1。引用計(jì)數(shù)歸0時(shí)，shared_ptr會(huì)釋放管理的內(nèi)存空間。

shared_ptr包含2個(gè)指針，一個(gè)是指向管理的內(nèi)存空間，一個(gè)是指向內(nèi)存的控制塊。

內(nèi)存控制塊包含引用計(jì)數(shù)器，刪除器，分配器等。

class Test { public:Test();~Test();void setFather(std::shared_ptr<Test> &value) {m_father = value;}void setSon(std::shared_ptr<Test> &value) {m_son = value;}private:std::shared_ptr<Test> m_father;std::shared_ptr<Test> m_son; };void test() {Test *ps = new Test();std::shared_ptr<Test> ptr1(ps);std::shared_ptr<Test> ptr2(ps);ptr1->setFather(ptr2);ptr2->setSon(ptr1);//計(jì)數(shù)std::cout << ptr1.use_count() << endl;//計(jì)數(shù)std::cout << ptr2.use_count() << endl;//計(jì)數(shù)獲取原始指針std::cout << ptr1.get() <<endl;std::cout << ptr2.get() <<endl; }輸出： Test Construct() 2 2 0xfe1740 0xfe1740

從輸出信息中可以看到并未調(diào)用析構(gòu)函數(shù)。主要是因?yàn)榛ハ嘁脤?dǎo)致。

示例2 測(cè)試引用計(jì)數(shù)問(wèn)題

//測(cè)試shared_ptr的引用計(jì)數(shù) void testSharedPtrCount() {//不要使用該方式初始化Test *ps = new Test();std::shared_ptr<Test> ptr1(ps);std::shared_ptr<Test> ptr2(ps);//計(jì)數(shù)std::cout << ptr1.use_count() << endl;std::cout << ptr2.use_count() << endl;std::shared_ptr<Test> ptr3(new Test());std::shared_ptr<Test> ptr4 = ptr3;//計(jì)數(shù)std::cout << ptr3.use_count() << endl;std::cout << ptr4.use_count() << endl; }輸出： 1 1 2 2

可以看到使用同一個(gè)對(duì)象指針初始化的時(shí)候，引用計(jì)數(shù)為1，而使用智能指針初始化智能指針后，引用計(jì)數(shù)均為2。

智能指針的頭文件為：#include

weak_ptr

weak_ptr不能單獨(dú)作為智能指針使用，只能輔助shared_ptr解決循環(huán)依賴的問(wèn)題。

定義對(duì)象的時(shí)候使用shared_ptr，引用對(duì)象的時(shí)候使用weak_ptr。

修改shared_ptr的代碼為：

class Test { public:Test();~Test();void setFather(std::shared_ptr<Test> &value) {m_father = value;}void setSon(std::shared_ptr<Test> &value) {m_son = value;}private://修改對(duì)象的引用為weak_ptrstd::weak_ptr<Test> m_father;std::weak_ptr<Test> m_son; };輸出： Test Construct() 1 1 0x1091740 0x1091740 Test Destruct() Test Destruct()

可以看到析構(gòu)函數(shù)被調(diào)用了。(即使析構(gòu)了2次，部分編譯器可能不會(huì)出現(xiàn)析構(gòu)錯(cuò)誤信息)

unique_ptr

unique_ptr是獨(dú)占型的強(qiáng)智能指針。獨(dú)占型就是不允許多個(gè)智能指針指向同一塊內(nèi)存空間，也不支持拷貝，復(fù)制。

示例1 獨(dú)占性

//測(cè)試uniqueptr void testUniquePtr() {Test *ps = new Test();std::unique_ptr<Test> ptr1(ps);//編譯期間就出現(xiàn)錯(cuò)誤std::unique_ptr<Test> ptr2 = ptr1;std::cout << ptr1.get() << endl;std::cout << ptr2.get() << endl; }

**示例2 move **

//測(cè)試unique_ptr的轉(zhuǎn)移 void testUniquePtrMove() {Test *ps = new Test();std::unique_ptr<Test> ptr1(ps);std::cout << "Ptr1: " << ptr1.get() << endl;std::unique_ptr<Test> ptr2(ps);ptr2 = std::move(ptr1);std::cout << "Ptr1: " << ptr1.get() << endl;std::cout << "Ptr2: " << ptr2.get() << endl; }//輸出 Test Construct() Ptr1: 0x761740 Test Destruct() Ptr1: 0 Ptr2: 0x761740 Test Destruct()

可以看出調(diào)用move()后，ptr1被置為nullptr（0）, ptr2被設(shè)置為0x761740。

常見(jiàn)的陷阱

• 不要使用指針初始化多個(gè)智能指針。

• 不要delete get()返回的指針。

總結(jié)

智能指針是對(duì)象而不是指針。

智能指針解決的是動(dòng)態(tài)內(nèi)存管理的問(wèn)題(堆內(nèi)存)。

shared_ptr的循環(huán)依賴問(wèn)題通過(guò)weak_ptr來(lái)解決，weak_ptr不擁有對(duì)象的所有權(quán)，一個(gè)share_ptr可對(duì)應(yīng)多個(gè)weak_ptr。

unique_ptr可算作auto_ptr的翻版，不允許多個(gè)unique_ptr持有同一個(gè)對(duì)象。

auto_ptr已經(jīng)被棄用。

參考地址

C++ 智能指針

c++智能指針

C++智能指針的使用（非常詳細(xì)）

C++智能指針詳解

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的智能指针的总结的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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