C++11新特性之智能指针
作者:网络转载 发布时间:[ 2016/8/15 10:47:09 ] 推荐标签:指针 .NET
这是C++11新特性介绍的第五部分,涉及到智能指针的相关内容(shared_ptr, unique_ptr, weak_ptr)。
不想看toy code的读者可以直接拉到文章后看这部分的总结。
shared_ptr
shared_ptr 基本用法
shared_ptr采用引用计数的方式管理所指向的对象。当有一个新的shared_ptr指向同一个对象时(复制shared_ptr等),引用计数加1。当shared_ptr离开作用域时,引用计数减1。当引用计数为0时,释放所管理的内存。
这样做的好处在于解放了程序员手动释放内存的压力。之前,为了处理程序中的异常情况,往往需要将指针手动封装到类中,通过析构函数来释放动态分配的内存;现在这一过程可以交给shared_ptr去做了。
一般我们使用make_shared来获得shared_ptr。
cout<<"test shared_ptr base usage:"<<endl;
shared_ptr<string> p1 = make_shared<string>("");
if(p1 && p1->empty())
*p1 = "hello";
auto p2 = make_shared<string>("world");
cout<<*p1<<' '<<*p2<<endl;
cout<<"test shared_ptr use_count:"<<endl;
cout<<"p1 cnt:"<<p1.use_count()<<" p2 cnt:"<<p2.use_count()<<endl;
auto p3 = p2;
cout<<"p1 cnt:"<<p1.use_count()<<" p2 cnt:"<<p2.use_count()<<" p3 cnt:"<<p3.use_count()<<endl;
p2 = p1;
cout<<"p1 cnt:"<<p1.use_count()<<" p2 cnt:"<<p2.use_count()<<" p3 cnt:"<<p3.use_count()<<endl;
shared_ptr 和 new
shared_ptr可以使用一个new表达式返回的指针进行初始化。
cout<<"test shared_ptr and new:"<<endl;
shared_ptr<int> p4(new int(1024));
//shared_ptr<int> p5 = new int(1024); // wrong, no implicit constructor
cout<<*p4<<endl;
但是,不能将一个new表达式返回的指针赋值给shared_ptr。
另外,特别需要注意的是,不要混用new和shared_ptr!
void process(shared_ptr<int> ptr)
{
cout<<"in process use_count:"<<ptr.use_count()<<endl;
}
cout<<"don't mix shared_ptr and normal pointer:"<<endl;
shared_ptr<int> p5(new int(1024));
process(p5);
int v5 = *p5;
cout<<"v5: "<<v5<<endl;
int *p6 = new int(1024);
process(shared_ptr<int>(p6));
int v6 = *p6;
cout<<"v6: "<<v6<<endl;
上面的程序片段会输出:
in process use_count:2
v5: 1024
in process use_count:1
v6: 0
可以看到,第二次process p6时,shared_ptr的引用计数为1,当离开process的作用域时,会释放对应的内存,此时p6成为了悬挂指针。
所以,一旦将一个new表达式返回的指针交由shared_ptr管理之后,不要再通过普通指针访问这块内存!
shared_ptr.reset
shared_ptr可以通过reset方法重置指向另一个对象,此时原对象的引用计数减一。
cout<<"test shared_ptr reset:"<<endl;
cout<<"p1 cnt:"<<p1.use_count()<<" p2 cnt:"<<p2.use_count()<<" p3 nt:"<<p3.use_count()<<endl;
p1.reset(new string("cpp11"));
cout<<"p1 cnt:"<<p1.use_count()<<" p2 cnt:"<<p2.use_count()<<" p3 cnt:"<<p3.use_count()<<endl;
shared_ptr deleter
可以定制一个deleter函数,用于在shared_ptr释放对象时调用。
void print_at_delete(int *p)
{
cout<<"deleting..."<<p<<' '<<*p<<endl;
delete p;
}
cout<<"test shared_ptr deleter:"<<endl;
int *p7 = new int(1024);
shared_ptr<int> p8(p7, print_at_delete);
p8 = make_shared<int>(1025);
unique_ptr
unique_ptr基本用法
unique_ptr对于所指向的对象,正如其名字所示,是独占的。所以,不可以对unique_ptr进行拷贝、赋值等操作,但是可以通过release函数在unique_ptr之间转移控制权。
cout<<"test unique_ptr base usage:"<<endl;
unique_ptr<int> up1(new int(1024));
cout<<"up1: "<<*up1<<endl;
unique_ptr<int> up2(up1.release());
cout<<"up2: "<<*up2<<endl;
//unique_ptr<int> up3(up1); // wrong, unique_ptr can not copy
//up2 = up1; // wrong, unique_ptr can not copy
unique_ptr<int> up4(new int(1025));
up4.reset(up2.release());
cout<<"up4: "<<*up4<<endl;
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