C++中的auto_ptr智能指针的作用及使用方法详解

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智能指针(auto_ptr) 这个名字听起来很酷是不是？其实auto_ptr 只是C++标准库提供的一个类模板，它与传统的new/delete控制内存相比有一定优势，但也有其局限。本文总结的8个问题足以涵盖auto_ptr的大部分内容。

auto_ptr是什么？

auto_ptr 是C++标准库提供的类模板，auto_ptr对象通过初始化指向由new创建的动态内存，它是这块内存的拥有者，一块内存不能同时被分给两个拥有者。当auto_ptr对象生命周期结束时，其析构函数会将auto_ptr对象拥有的动态内存自动释放。即使发生异常，通过异常的栈展开过程也能将动态内存释放。auto_ptr不支持new 数组。

该类型在头文件memory中，在程序的开通通过 #include 导入，接下来讲解该智能指针的作用和使用。

使用方法：

　　auto_ptr ptr(new type()); 这是该指针的定义形式，其中 type 是指针指向的类型，ptr 是该指针的名称。

　　比如该type 是int，具体定义如下：

　　auto_ptr ptr(new int(4));

　　比如该type 是map >，具体定义如下：

　　auto_ptr > > ptr(new map > ());

　　当然可以先定义，后赋值，如下所示：

　　auto_ptr > ptr;
　　ptr = auto_ptr >(new map ());

作用1：保证一个对象在某个时间只能被一个该种类型的智能指针所指向，就是通常所说的对象所有权。

作用2：对指向的对象自动释放的作用，详情看如下代码。

代码片段一：

 #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  using namespace std;#define MAXN 20000000 class test_ptr { public: map *p; test_ptr() { p = new map(); for(int i = 0;iinsert(make_pair(i,i)); } }; int main(int argc,char *argv[]) { for(int i = 0;i<100;i++) { Sleep(1000); cout << i << endl; // 输出 创建次数 test_ptr * tmp = new test_ptr(); } system("pause"); return 0; }

在某些情况下，可能我们就会写出上面的代码来，通过运行会发现存在内存溢出。对于一些经验老道的程序员可能会作如下改写：

代码片段二：

 #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  using namespace std; #define MAXN 20000000 class test_ptr { public: map *p; test_ptr() { //p = auto_ptr > (new map()); p = new map(); for(int i = 0;iinsert(make_pair(i,i)); } ~test_ptr() { delete p; } }; int main(int argc,char *argv[]) { for(int i = 0;i<100;i++) { Sleep(1000); cout << i << endl; test_ptr * tmp = new test_ptr(); } system("pause"); return 0; }

在test_ptr 类中的析构函数中添加内存释放代码，但是在main函数中，定义的局部指针，当局部指针失效时并不会自动调用析构函数，在这种情况下也会导致内存泄漏问题。当然，如果细心的程序员可以在 test_ptr * tmp = new test_ptr() 后面加上一句 delete tmp ,这样也能够释放内存，不会出现内存泄漏问题。但是在某些情况下，很容易漏写，为了解决此问题，auto_ptr 就能发挥作用了。

代码片段三：

 #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  using namespace std; #define MAXN 20000000 class test_ptr { public: map *p; test_ptr() { p = new map(); for(int i = 0;iinsert(make_pair(i,i)); } ~test_ptr() { delete p; } }; int main(int argc,char *argv[]) { for(int i = 0;i<100;i++) { Sleep(1000); cout << i << endl; //输出创建次数 auto_ptr tmp = auto_ptr (new test_ptr()); } system("pause"); return 0; }

在main函数中，创建test_ptr类型指针时，该指针是auto_ptr 类型的智能指针，当智能指针失效时，会自动调用该类的析构函数。所以这种写法可以不再显示调用delete 语句了。但是该智能指针也只是保证调用类的析构函数，如果析构函数并没有释放类中声明的变量，那该怎么办。

代码片段四：

 #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  using namespace std; #define MAXN 20000000 class test_ptr { public: //auto_ptr > p; map *p; test_ptr() { //p = auto_ptr > (new map()); p = new map(); for(int i = 0;iinsert(make_pair(i,i)); } /* ~test_ptr() { delete p; } */ }; int main(int argc,char *argv[]) { for(int i = 0;i<100;i++) { Sleep(1000); cout << i << endl; //输出创建次数 auto_ptr tmp = auto_ptr (new test_ptr()); } system("pause"); return 0; }

在这种情况下，还是会出现内存泄漏问题，为了解决该问题，对类中声明的指针也是需要声明为auto_ptr类型。

代码片段五：

 #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  #include  using namespace std; #define MAXN 20000000 class test_ptr { public: auto_ptr > p; test_ptr() { p = auto_ptr > (new map()); for(int i = 0;iinsert(make_pair(i,i)); } }; int main(int argc,char *argv[]) { for(int i = 0;i<100;i++) { Sleep(1000); cout << i << endl; //输出创建次数 auto_ptr tmp = auto_ptr (new test_ptr()); } system("pause"); return 0; }

这样就不用显示定义类的析构函数，不用在外部显示调用delete函数，当然如果尽早调用delete函数也是可以的，尽早释放内存也比该指针失效再释放好一些，这些就是为了防止忘记调用。

通过如上分析：可以得出如下结论。

1 定义了智能指针，当智能指针失效时会自动调用类的析构函数。

2 在类中定义的智能指针，不必在析构函数中显示的delete，当外部调用该类的析构函数时，会自动释放该智能指针指向的对象，释放内存。

3 如果类中定义的是智能指针，但是外部没有触发类中的析构函数调用，该智能指针指向的对象还是不能释放。

auto_ptr 智能指针的bug

auto_ptr 智能指针在c++ 11 标准中已经被抛弃，被抛弃的原因就是因为该bug。前面也提到过，一个对象只能被一个智能指针所引用，这样就会导致一个赋值问题。看如下代码

代码片段六：

 #include  #include  #include  #include  using namespace std; #define MAXN 20000000 void pri(auto_ptr > p) { set::iterator ite = p->begin(); for(;ite!=p->end();ite++) { cout << *ite << endl; } } int main(int argc,char *argv[]) { auto_ptr > ptr(new set ()); for(int i = 0;i<3;i++) { int a; cin >> a; ptr->insert(a); } pri(ptr); pri(ptr); system("pause"); return 0; }

初看这代码没什么问题，不过运行程序会崩溃。这就是该智能指针最大的bug, 在程序32行调用pri(ptr) ，程序到这并没什么问题，但是第二次调用pri(ptr) 时程序就会崩溃。原因就是前面讲过，一个对象智能被一个智能指针所指向，在第一次调用pri()函数时，为了保证这一原则，当把ptr指针传入pri函数时，程序内部就把ptr置为空，所以到第二次调用时，就会出现崩溃的情况。对于这种情况的解决之道就是使用shared_ptr 指针（该指针的原理是通过引用计数器来实现的）。

如果要使用shared_ptr 智能指针，需要安装boost库，该库还包括许多其他功能。有兴趣的可以尝试以下，该类中的智能指针还是比较好用。也不存在很多其他bug。

以上就是C++中的auto_ptr智能指针的作用及使用方法详解的详细内容，更多请关注0133技术站其它相关文章！

C++中的auto_ptr智能指针的作用及使用方法详解

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