下来我们就来使用下 auto_ptr 智能指针
#include <iostream> #include <string> #include <memory> using namespace std; class Test { string m_name; public: Test(const char* name) { cout << "Hello, " << name << "!" << endl; m_name = name; } void print() { cout << "I'm " << m_name << "!" << endl; } ~Test() { cout << "Goodbye, " << m_name << "!" << endl; } }; int main() { auto_ptr<Test> pt(new Test("D.T.Software")); cout << "pt = " << pt.get() << endl; pt->print(); cout << endl; auto_ptr<Test> pt1(pt); cout << "pt = " << pt.get() << endl; cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl; pt1->print(); return 0; }
我们定义了一个类 Test 用来说明问题。在 main 函数中先是用 auto_ptr 指针来创建了一个指向 Test 类的指针,经过下面这个指针 pt1 的操作后,pt 指针会指向空了。我们来看看编译结果
我们看到在经过指针 pt1 指向 pt 操作之后,指针 pt 的值便为空了。而且我们也没有 delete,它便会自动的去删除指针,执行了析构函数。下来我们再来说说 STL 标准库中的其它智能指针:a> shared_ptr,带有引用计数机制,支持多个指针对象指向同一片内存;b> weak_ptr,配合 shared_ptr 而引入的一种智能指针;c> unique_ptr,一个指针对象指向一片内存空间,不能拷贝构造和赋值。
下来我们再来看看 QT 中的智能指针:a> QPointer,当其指向的对象被销毁时,它会被自动置空,但是它析构时不会自动销毁所指向的对象;b> QSharedPointer,引用计数型智能指针,可以被自由地拷贝和赋值,当引用计数为 0 时才删除指向的对象。我们还是以 QT 中的代码为例来进行分析(跟 C++ 差不多)
#include <QPointer> #include <QSharedPointer> #include <QDebug> class Test : public QObject { QString m_name; public: Test(const char* name) { qDebug() << "Hello, " << name << "!"; m_name = name; } void print() { qDebug() << "I'm " << m_name << "!"; } ~Test() { qDebug() << "Goodbye, " << m_name << "!"; } }; int main() { QPointer<Test> pt(new Test("D.T.Software")); QPointer<Test> pt1(pt); QPointer<Test> pt2(pt); pt->print(); pt1->print(); pt2->print(); delete pt; qDebug() << endl; qDebug() << "pt = " << pt; qDebug() << "pt1 = " << pt1; qDebug() << "pt2 = " << pt2; QSharedPointer<Test> spt(new Test("David")); QSharedPointer<Test> spt1(spt); QSharedPointer<Test> spt2(spt); spt->print(); spt1->print(); spt2->print(); return 0; }
在 QT 中的输出是用 QDebug,它里面的字符串是用 QString 表示。我们在 QPointer 类中是手动调用 delete 的,而在 QSharedPointer 并没有去调用 delete。来看看编译结果
我们看到已经实现了。在删除了 QPointer 类后,它的三个指针都指向为空了。这便有效的防止了内存泄漏和野指针的操作了。那么我们介绍了这么多的智能指针后,我们再基于我们之前创建的智能指针,在它的基础上自己再来实现一个智能指针类模板。
SmartPointer.h 源码
#ifndef _SMARTPOINTER_H_ #define _SMARTPOINTER_H_ template < typename T > class SmartPointer { T* mp; public: SmartPointer(T* p = NULL) { mp = p; } SmartPointer(const SmartPointer<T>& obj) { mp = obj.mp; const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).mp = NULL; } SmartPointer<T>& operator = (const SmartPointer<T>& obj) { if( this != &obj ) { delete mp; mp = obj.mp; const_cast<SmartPointer<T>&>(obj).mp = NULL; } return *this; } T* operator -> () { return mp; } T& operator * () { return *mp; } bool isNull() { return (mp == NULL); } T* get() { return mp; } ~SmartPointer() { delete mp; } }; #endif
test.cpp 源码
#include <iostream> #include <string> #include "SmartPointer.h" using namespace std; class Test { string m_name; public: Test(const char* name) { cout << "Hello, " << name << "!" << endl; m_name = name; } void print() { cout << "I'm " << m_name << "!" << endl; } ~Test() { cout << "Goodbye, " << m_name << "!" << endl; } }; int main() { SmartPointer<Test> pt(new Test("D.T.Software")); cout << "pt = " << pt.get() << endl; pt->print(); cout << endl; SmartPointer<Test> pt1(pt); cout << "pt = " << pt.get() << endl; cout << "pt1 = " << pt1.get() << endl; pt1->print(); return 0; }
我们在 main 函数没有改动,只是将 auto_ptr 指针改为我们自己实现的 SmartPointer 了,再来看看是不是和之前的效果是一样的呢?
通过对智能指针类模板的学习,总结如下:1、智能指针是 C++ 中自动内存管理的主要手段;2、智能指针在各种平台上都有不同的表现形式;3、智能指针能够尽可能的避开内存相关的问题;4、STL 和 Qt 中都提供了对智能指针的支持。
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