• C++11特性-智能指针


            智能指针是存储指向动态分配(堆)对象指针的类,确保离开指针所在的作用域时,自动销毁动态分配的对象,防止内存泄漏。智能指针实现的核心技术是引用计数,每使用一次,内部引用计数加1,每析构一次内部引用计数减1,减为0时,删除所指向的堆内存。

            智能指针使用需要包含头文件

    1.共享智能指针shared_ptr

             shared_ptr是个模板类,可以通过构造函数、reset、shared_ptr辅助函数初始化

            use_count查看引用计数、get方法获取原始指针

    1. //构造函数初始化
    2. //shared_ptr<T> 智能指针名字 (创建堆内存);//构造函数初始化
    3. // 拷贝、移动构造函数初始化
    4. // make_shared初始化
    5. //template <class T,class....Args>
    6. // shared_ptr <T> make_shared(Args .... args)
    7. //reset构造函数初始化
    8. //void reset() noexcept;
    9. //template <class Y>
    10. //void reset(Y *ptr);
    11. //template <class Y,class Deleter>
    12. //void reset(Y* ptr, Deleter d);
    13. //template <class Y, class Deleter,class Alloc>
    14. //void reset(Y* ptr, Deleter d,Alloc alloc);
    15. //prt指向要获取所有权的对象指针,d指向要获取所有权的对象指针,alloc内部存储器所用的分配器
    16. //获取原始指针
    17. //T *get() const noexcept;
    1. //构造函数初始化
    2. shared_ptr <int> ptr1(new int(3));
    3. // 移动构造函数初始化
    4. shared_ptr <int> ptr2 = move(ptr1);
    5. // 拷贝构造函数初始化
    6. shared_ptr <int> ptr3 = ptr2;
    7. // make_shared初始化
    8. shared_ptr <int> ptr4 = make_shared<int>(4);
    9. shared_ptr <EPtr> ptr5 = make_shared<EPtr>(4);
    10. shared_ptr <EPtr> ptr6 = make_shared<EPtr>("hello,world");
    11. //reset构造函数初始化
    12. ptr6.reset();
    13. ptr5.reset(new EPtr(99));
    14. //获取原始指针使用
    15. EPtr* t = ptr5.get();
    16. t->set(1000);
    17. t->pritf();
    18. //智能指针使用
    19. ptr5->set(999);
    20. ptr5->pritf();
    21. cout << endl;

            智能指针删除器

                    当智能指针引用计数为0时,会自动释放内存。也可以指定在初始化智能指针时指定删除器函数(本质为回调函数),一般为lambda表达式。管理数组的智能指针必须指定删除器函数(也可以使用C++的srd::default_delete()函数)

    1. //shared_ptr <EPtr> ppp2(new EPtr[3]);//只释放一次
    2. //cout << endl;
    3. shared_ptr <EPtr> ppp3(new EPtr[3], [](EPtr* ptr) {
    4. cout << "数组必须指定删除器函数 -----------------" << endl;
    5. delete[] ptr;
    6. });
    7. cout << endl;
    8. shared_ptr <EPtr> ppp5(new EPtr[3],default_delete<EPtr[]>());
    9. std::cout << endl;
    10. shared_ptr <int> ppp4(new int[3], default_delete<int[]>());
    11. cout << endl;

           注意事项:

                    不能使用一个地址初始化多个共享智能指针(通过智能指针给智能指针赋值解决)

                    函数不能管理返回this的共享智能指针对象(通过weak_ptr解决)

                    共享智能指针不能循环引用(通过weak_ptr解决)

    2.独占智能指针unique_ptr

            内部引用计数为1,如另一个智能指针需要使用这块对内存,是需要使用move函数来转移

            不允许将一个unique_ptr赋值给另一个unique_ptr

    1. //构造函数初始化
    2. unique_ptr <int> ptr1(new int(3));
    3. // 移动构造函数初始化
    4. unique_ptr <int> ptr2 = move(ptr1);
    5. //reset构造函数初始化
    6. ptr2.reset();
    7. ptr2.reset(new int(99));
    8. //获取原始指针使用
    9. unique_ptr <EPtr> ptr3(new EPtr(4));
    10. EPtr* t = ptr3.get();
    11. t->set(100);
    12. t->pritf();

            指定删除器不一样,需要在<>里面加入删除器函数类型

    1. using funPtr = void(*)(EPtr *);
    2. unique_ptr <EPtr, funPtr> ptr3(new EPtr("HELLO"), [](EPtr* t) {
    3. cout << "test_unique_ptrDelete---------" << endl;
    4. delete t; });
    5. //c11中unique_ptr能自动申请与释放数组地址
    6. unique_ptr <EPtr[]> ptr4(new EPtr[3]);
    7. //c11中shared_ptr不支持下面方法,才c11后才支持
    8. shared_ptr <EPtr[]> ptr5(new EPtr[3]);

    3.弱引用之智能指针weak_ptr

            不共享指针,不操作资源,来监视shared_ptr(协调shared_ptr),主要解决返回this的shared_ptr与循环引用问题

    1. use_count:获取shared_ptr内的引用计数
    2. expired:判断资源是否被释放,true-释放,false-没有释放
    3. lock:获取shared_ptr的资源对象
    4. reset:释放,让其不监视shared_ptr的资源
    1. class MyClassPtr :public enable_shared_from_this<MyClassPtr>
    2. {
    3. public:
    4. shared_ptr<MyClassPtr> getPtr() {
    5. //return shared_ptr<MyClassPtr>(this);
    6. return shared_from_this();
    7. }
    8. ~MyClassPtr() {
    9. cout << "析构"<<endl;
    10. }
    11. };
    12. MyClassPtr* objPtr = new MyClassPtr;
    13. shared_ptr<MyClassPtr> ptr1 (objPtr);
    14. //不能使用一个地址初始化多个共享智能指针,会释放多次
    15. //shared_ptr<MyClassPtr> ptr2(objPtr);//error
    16. shared_ptr<MyClassPtr> ptr2 = ptr1;
    17. shared_ptr<MyClassPtr> sptr1(new MyClassPtr);
    18. cout << "引用计数 = "<<sptr1.use_count() << endl;
    19. //函数不能管理返回this的共享智能指针对象
    20. //使用弱引用的模板类(enable_shared_from_this)来管理返回this的共享智能指针对象
    21. //enable_shared_from_this<T>通过shared_from_this()方法来返回共享智能指针
    22. //shared_from_this函数内部通过weak_ptr的lock()返回shared_ptr对象
    23. shared_ptr<MyClassPtr> sptr2 = sptr1->getPtr();
    24. cout << "引用计数 = " << sptr2.use_count() << endl;
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  • 原文地址:https://blog.csdn.net/weixin_44840658/article/details/128195301