一篇文章帶你了解C++智能指針詳解

第一篇文章帶你了解C++智能指針詳解RALL

RALL（ResourceAcquistionIsInitialization）是一種利用對象生命周期來控制程序資源（如內(nèi)存，文件句柄，網(wǎng)絡(luò)連接，互斥量等）的簡單技術(shù)。

在對象構(gòu)造時獲取資源，接著控制對資源的訪問使之在對象的生命周期內(nèi)始終保持有效，最后在對象析構(gòu)的時候釋放資源。相當(dāng)于利用對象管理了一份資源。這樣的優(yōu)勢在于

1.不需要顯式的釋放資源（對象析構(gòu)時，自動釋放資源）

2.采用這種方式，對象所需的資源在其生命周期內(nèi)始終保持有效。

智能指針就是一個實例出來的對象

C++98版本的庫中就提供了auto_ptr的智能指針。但是auto_ptr存在當(dāng)對象拷貝或者賦值之后，前面的對象就懸空了。

C++11提供更靠譜的并且支持拷貝的shared_ptr

shared_ptr:

通過引用計數(shù)的方式實現(xiàn)多個shared_ptr對象之間共享資源。

shared_ptr在其內(nèi)部，給每個資源都維護了著一份計數(shù)，用來記錄該份資源被幾個對象共享。在對象被銷毀時(也就是析構(gòu)函數(shù)調(diào)用)，就說明自己不使用該資源了，對象的引用計數(shù)減一。如果引用計數(shù)是0，就說明自己是最后一個使用該資源的對象，必須釋放該資源；如果不是0，就說明除了自己還有其他對象在使用該份資源，不能釋放該資源，否則其他對象就成野指針了

unique_ptr：

確保一個對象同一時刻只能被一個智能指針引用，可以轉(zhuǎn)移所有權(quán)（可以從一個智能指針轉(zhuǎn)移到另一個智能指針）

auto_ptr：

C++11已棄用，與unique_ptr類似

使用時，需包含頭文件

#includememory

shared_ptr的使用注意事項

創(chuàng)建

shared_ptrintptr{newint(3)};

shared_ptrintptr;

ptr.reset(newint(3));

shared_ptrintptr=make_sharedint

shared_ptr支持使用比較運算符，使用時，會調(diào)用共享指針內(nèi)部封裝的原始指針的比較運算符。

支持

==、!=、、=、、=

使用比較運算符的前提必須是同類型

示例：

shared_ptrintp1=make_sharedint

shared_ptrintp2=make_sharedint

shared_ptrint

shared_ptrdoublep4=make_shareddouble

boolb1=p1//true

boolb2=p1//true，非NULL指針與NULL指針相比，都是大于

boolb3=p3==p3;//true

boolb4=p4p2//編譯失敗，類型不一致

shared_ptr可以使用強制類型轉(zhuǎn)換，但是不能使用普通的強制類型轉(zhuǎn)換符

1.shared_ptr強制類型轉(zhuǎn)換符允許將其中包含的指針強制轉(zhuǎn)換為其它類型

2.不能使用普通的強制類型轉(zhuǎn)換運算符，否則會導(dǎo)致未定義行為

3.shared_ptr的強制類型轉(zhuǎn)換運算符包括

static_pointer_cast

dynamic_pointer_cast

const_pointer_cast

示例：

shared_ptrvoidp(newint);//內(nèi)部保留void*指針

static_pointer_castint*//正確的強制類型轉(zhuǎn)換方式

shared_ptrintp1(static_castint*(p.get()));//錯誤的強制類型轉(zhuǎn)換方式，未定義錯誤

多個shared_ptr不能擁有同一個對象

利用代碼理解

示例：

classMytest{

public:

Mytest(conststringstr)

:_str(str){}

~Mytest(){

std::cout_str"destory"std::endl;

private:

string_str;

intmain(){

Mytest*p=newMytest("shared_test");

shared_ptrMytestp1(p);//該對象可以正常析構(gòu)

shared_ptrMytestp2(p);//對象銷毀時，錯誤，讀取位置0xDDDDDDDD時發(fā)生訪問沖突。

return0;

上述代碼，共享指針p1對象在程序結(jié)束時，調(diào)用析構(gòu)，釋放了p所指向的空間，當(dāng)p2進行析構(gòu)的時候，又釋放p所指向的空間，但是由于已經(jīng)釋放過了，重復(fù)釋放已經(jīng)釋放過的內(nèi)存，導(dǎo)致段錯誤。

可以使用shared_from_this避免這種問題

改進代碼：

classMytest:publicenable_shared_from_thisMytest{

public:

Mytest(conststringstr)

:_str(str){}

~Mytest(){

std::cout_str"destory"std::endl;

shared_ptrMytestGetSharedptr(){

returnshared_from_this();

private:

string_str;

intmain(){

Mytest*p=newMytest("shared_test");

shared_ptrMytestp1(p);

shared_ptrMytestp2=p-GetSharedptr();//正確做法

return0;

shared_ptr的銷毀

shared_ptr在初始化的時候，可以定義刪除器，刪除器可以定義為普通函數(shù)、匿名函數(shù)、函數(shù)指針等符合要求的可調(diào)用對象

示例代碼：

voiddelFun(string*p){

std::cout"Fundelete"*pendl;

deletep;

intmain(){

std::cout"begin"std::endl;

shared_ptrstring

shared_ptrstringp2(newstring("p1"),[](string*p){

std::cout"Lamdadelete"*pstd::endl;

deletep;

p1=p2;

shared_ptrstringp3(newstring("p3"),delFun);

std::cout"end"std::endl;

return0;

執(zhí)行結(jié)果：

begin

Fundeletep3

end

Lamdadeletep1

分析結(jié)果：

首先，p3在{}作用域內(nèi)，生命周期最先結(jié)束，調(diào)用delFun作為刪除器

其次，p2也在{}作用域內(nèi)，生命周期也結(jié)束了，但是因為p1和p2指向了同一個對象，所以p2銷毀只是將其對象引用計數(shù)-1。

最后，程序運行結(jié)束，p1銷毀，其對象引用計數(shù)-1變?yōu)?，調(diào)用刪除器，銷毀對象。

shared_