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[C++知识库]C++11 智能指针

?此篇均参考C++ Primer第五版

?为了更容易更安全的使用动态内存,C++11提供了两种智能指针,来管理动态对象。智能指针行为类似于常规指针,重要的区别在于它负责自动释放所指向的对象。shared_ptr允许多个指针指向同一个对象;unique_ptr则“独占“所指向的对象。weak_ptr是一种若引用,指向shared_ptr所管理的对象。这三种类型都定义在memory头文件中。

一、shared_ptr类

智能指针也是模板,当我们创建一个智能指针时,必须提供额外的信息--指针可以指向的类型,在尖括号内给出类型。

shared_ptr<string> p1;  //可以指向string
shared_ptr<list<int>> p2;  //可以指向int的list

默认初始化的智能指针保存着一个空指针。

指针指针的使用方式于普通指针类似。解引用一个智能指针返回它指向的对象。如果在一个条件判断中使用智能指针,效果就是检测它是否为空。

//如果p1不为空,检查它是否指向一个空string
if(p1 && p1->empty())
    *p1="hi";

shared_ptr和unique_ptr都支持的操作:

shared_ptr和unique_ptr都支持的操作

?shared_ptr独有的操作:shared_ptr独有的操作

?1、make_shared函数

最安全的分配和使用动态内存的方法是调用一个名为make_shared的标准库函数。此函数在动态内存中分配一个对象并初始化它,返回指向此对象的shared_ptr。

//指向一个值为42的int的shared_ptr
shared_ptr<int> p3=make_shared<int>(42);
//p4指向一个值为"999999999"的string
shared_ptr<string> p4=make_shared<string>("999999999");
//p5指向一个值初始化的int 即,值为0
shared_ptr<int> p5=make_shared<int>();

可以看出make_shared用其参数来构造给定类型的对象。

通常用auto定义一个对象来保存make_shared的结果

auto p6=make_shared<vector<string>>();

2、shared_ptr的拷贝和赋值

当进行拷贝或者赋值操作时,每个shared_ptr都会记录有多少个其他shared_ptr指向相同的对象。

auto p=make_shared<int>(42);  //p指向的对象只有p一个引用者
auto q(p);        //p和q指向相同的对象,此对象有两个引用者

每个shared_ptr都有一个关联的计数器,通常称其为引用计数。无论何时我们拷贝一个shared_ptr,计数器都会递增。

计数器递增的情况:

1、用一个shared_ptr初始化一个shared_ptr

2、将它作为参数传递给一个函数

3、作为函数的返回值

计数器递减的情况:

1、给shared_ptr赋予一个新值

2、shared_ptr被销毁,例如一个局部的shared_ptr离开其作用域

一旦一个shared_ptr的计数器变为0,它就会自动释放自己所管理的对象。

auto r = make_shared<int>(42);//r指向的int只有一个引用者
r=q;  //给r赋值,令它指向另一个地址
	  //递增q指向的对象的引用计数
	  //递减r原来指向的对象的引用计数
	  //r原来指向的对象已没有引用者,会自动释放

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