C++ 智能指针代码解析

这篇文章主要介绍了c++ 智能指针基础的相关资料，帮助大家更好的理解和学习使用c++，感兴趣的朋友可以了解下，希望能给你带来帮助

前言

如果在程序中使用new从堆分配内存，等到不再需要时，应使用delete将其释放，C++引入了智能指针auto_ptr，以帮助自动完成这个过程，但是aoto_ptr也有其局限性，因此从Boost库中又引入了三种智能指针unique_ptr shared_ptr weak_ptr。

1，aoto_ptr

 // ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 // #include "stdafx.h" #include  #include  #include  #include  using namespace std; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { auto_ptr  ptr1(new string("this is ptr!")); auto_ptr  ptr2; ptr2 = ptr1; cout << &ptr2<

output :

003AFBC0
this is ptr!

但是如果输出的是ptr1，程序会如何呢？

 #include "stdafx.h" #include  #include  #include  #include  using namespace std; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { auto_ptr  ptr1(new string("this is ptr!")); auto_ptr  ptr2; ptr2 = ptr1; cout << &ptr1 <

崩溃原因：首先ptr2 = ptr1表示ptr1将访问的权限给了ptr2，同时意味了ptr1已经没有访问字符串的权限，因此会报错。

那如何解决这个问题呢？引入了unique_ptr

2，unique_ptr

 #include "stdafx.h" #include  #include  #include  #include  using namespace std; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { unique_ptr ptr1(new string("this is unique_ptr")); unique_ptr ptr2; ptr2 = ptr1;  #这一步编译器会报错 return 0; }

unique_ptr 替代auto_ptr实现独占式，可以理解成，同一时刻只能有一个unique_ptr指向给定对象，unique_ptr对象始终是关联的原始指针的唯一所有者。无法复制unique_ptr对象，它只能移动。(这样可以保证，不会出现auto_ptr那样运行时会出现的隐藏内存崩溃问题)

 int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { unique_ptr ptr1(new string("this is unique_ptr")); unique_ptr ptr2; cout << &ptr1 << endl; unique_ptr ptr3(new string("other unique_ptr")); cout << &ptr3 << endl; cout << *ptr3 << endl; return 0; }

output:

00D9F8B4
00D9F89C
other unique_ptr

3，share_ptr

 // ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。 // #include "stdafx.h" #include  #include  #include  #include  using namespace std; class base{ public: base() { cout << "begin..." << endl; }; ~base() { cout << "end..." << endl; } }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { base *a = new base(); shared_ptr ptr1(a); //shared_ptr ptr2(a);    ## 如果加上这句程序会崩溃，双重管理陷阱，a对象被删除了两次 return 0; }

output:

begin...
end...

share_ptr的循环陷阱

 #include "stdafx.h" #include  #include  #include  #include  using namespace std; class CB; class CA { public: CA() { cout << "CA call ..."<< endl; } ~CA() { cout << "~CA call..."<< endl; } void setPtr(shared_ptr &ptr) { m_ptr_b = ptr; } int getCount() { return m_ptr_b.use_count(); } private: shared_ptr m_ptr_b; }; class CB { public: CB() { cout << "CB call..." << endl; } ~CB() { cout << "~CB call..." << endl; } void setPtr(shared_ptr ptr) { m_ptr_a = ptr; } int getCount() { return m_ptr_a.use_count(); } private: shared_ptr m_ptr_a; }; int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[]) { shared_ptr ptr_a(new CA); shared_ptr ptr_b(new CB); cout << " CA count is : " << ptr_a->getCount()<getCount()<< endl; ptr_a->setPtr(ptr_b); ptr_b->setPtr(ptr_a); cout << " CA count is : " << ptr_a->getCount() << endl; cout << "CB count is:" << ptr_b->getCount() << endl; return 0; }

上面这段程序的思路用下面张图可以清晰的表示

图片和代码主要参考的是这篇很棒的博文：智能指针（三）：weak_ptr浅析

在这里插入图片描述

运行结果后发现并没有调用析构函数释放内存，以后存在内存泄漏的风险

那如何去解决这个问题呢？，可以通过引入weak_ptr来解决，但是weak_ptr需要与share_ptr配合使用

4, weak_ptr

通过在两个类中的一个成员变量改为weak_ptr对象，因为weak_ptr不会增加引用计数，使得引用形不成环，最后就可以正常的释放内部的对象，不会造成内存泄漏

 class CB { public: CB() { cout << "CB call..." << endl; } ~CB() { cout << "~CB call..." << endl; } void setPtr(shared_ptr ptr) { m_ptr_a = ptr; } int getCount() { return m_ptr_a.use_count(); } private: ///shared_ptr m_ptr_a; weak_ptr m_ptr_a;  ## 改为weak_ptr对象 };

在这里插入图片描述