c++智能指针

August 16, 2022

智能指针

智能指针利用对象来管理指针，该对象是存储于栈中的普通对象，因此在离开作用域时会自动调用折构函数而释放指针。
要管理指针，引来了所有权问题（指针所有者唯一）。

所有智能指针类使用 explicit 构造函数。

auto_ptr （已弃用）

auto_ptr 在 C++98 引入，于 C++11 废弃。定义于头文件 memory

cpp

#include <memory>
using std::string;
using std::auto_ptr;
void remodel(string & str){
    auto_ptr<string> ps (new string(str));
    // or:  auto_ptr<string> ps = new string(str);
    // ... do something
    if(weird_thing()){
        throw exception();
    }
    str = *ps;
    return; // 自动销毁智能指针 ps
}

赋值操作转让所有权

cpp

auto_ptr<string> p1 = new string("hello");
auto_ptr<string> p2;
p2 = p1; // p1具有的指针所有权已移动至p2

cout << *p1; // 错误，p1 是空指针（悬垂指针）
cout << (void*)&*p1 << endl; // => 0
cout << *p2; // => hello

unique_ptr make_unique()

自 C++11 起，使用 unique_ptr 替代 auto_ptr。
unique_ptr 关闭了 auto_ptr 的赋值语义，避免留下悬垂指针。

cpp

unique_ptr<string> p1 (new string("hello"));
unique_ptr<string> p2;
p2 = p1; // 编译器直接在这一行报错

p2 = move(p1); // 允许显式使用move函数

程序试图将一个 unique_ptr 赋给另一个时，如果源 unique_ptr 是个临时右值，编译器允许这样做；
如果源 unique_ptr 将存在一段时间，编译器将禁止这样做。
此外， unique_ptr 还可以用于数组，折构函数将使用 delete[] 释放内存（auto_ptr 和 shared_ptr 则不行）

关于 make_unique() ，参考文档

shared_ptr make_shared()

shared_ptr 就是引用计数指针，只有当引用计数为零时才释放指针。

cpp

shared_ptr<int> p1(new int(2));
shared_ptr<int> p2(p1);
shared_ptr<int> p3;
p3 = p2;

cout << *p1 << endl; // => 2
cout << *p1.get() << endl; // => 2

p1.reset(new int(3)); // p1不再指向new int(2)
p2 = shared_ptr<int>(new int(4)); // p2不再指向new int(2)
cout << p3.use_count(); // => 1  返回所有者的数量，p3仍指向new int(2)

weak_ptr

weak_ptr 用于处理循环引用。

待补

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