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C++智能指针主要是在普通指针的基础上封装了一层,使得使用者对指针的使用更加方便和放心,在使用的过程中不用担心指针因为释放问题而导致的异常。在C++11中,智能指针主要有三种:shared_ptr<T> ptr, unique_ptr<T> ptr, weak_ptr<T> ptr;
shared_ptr<T> ptr的初始化可以通过以下几种方式:
2)shared_ptr<T> ptr(q); //q可以是一个智能指针或者普通指针(转换成T*的也行,比如&v),还能是一块新分配的内存。
3)shared_ptr<T> ptr = q; //q可以是智能指针或者一般指针,但不能是一块新分配的内存。
4)shared_ptr<T> ptr(u); //u是一个unique_ptr,此时u被被置位null,ptr指向u之前所指向的对象。
5)shared_ptr<T> ptr(q, d); //和方法2)类似,但是会用新的删除函数d取代delete
但是智能指针最好不要和不同指针混着用。
其它一些操作,如:
1)ptr = q; //ptr指向q指向的对象,q必须是智能指针。ptr和q的模版类型不一定要完全一样,只要可以从q的模版类型转向ptr的模版类型即可。此时ptr原来指向的对象引用计数减1,q指向的对象引用计数加1。
2)ptr.unique();//返回ptr所指向的对象引用数是否为1。
3)p.use_count(); //后者返回ptr所指向对象引用数。
与一般指针相比,shared_ptr主要可以用来防止内存泄漏和悬挂指针:
1)内存泄漏是指动态分配的内存被遗忘释放了,导致这块内存一直不能被回收,一般较难检测出来,除非泄漏的内存非常多导致程序内存不够用了。如果使用普通指针,就可能导致这个问题,比如:T *p = new T(); T *p= new T(); 此时p第一次指向的内存块就泄漏了。还有一种情况也可能导致内存泄漏:
T* f(T arg)
{
T *ptr = new T(arg);
...;
} //此时如果ptr不主动释放他所指向的内存,等到出了函数f的范畴,ptr指向的空间就会出现内存泄漏。
而智能指针本身也是一个对象,它有自己的析构函数,当智能指针失效时,它会自动调用析构函数,删除自身,并将所指向对象的引用值减1,引用值为0就会删除所指向对象。
2)悬挂指针是指向一块内存空间,这块内存空间之前保存一个对象,但是后来因为delete其他指针时被删除了,此时该指针就是悬挂指针。而使用智能指针,当删除一个智能指针时,首先将指向对象的引用值减1,如果此时引用值为0才会删除该对象。
ptr.reset(); //是指ptr不再指向之前所指向的对象。
ptr.reset(q); //是指ptr不在指向之前所指向的对象,转而指向q所对应或指向的空间。
ptr.reset(q, d); //同上,只是用d替换了delete函数,在必要时,会调用d删除之前所指向的对象。
使用智能指针需要注意以下几点:
1)不要使用不同指针初始化或者reset多个智能指针。
2)不要delete从get()返回的指针。
3)不要使用get()返回的指针去初始化其它智能指针。
4)如果使用了get(),需要注意,智能指针将所指空间内容删除时,会使得get()返回的对象指针成为悬挂指针。
unique_ptr<T> ptr是一个可以保证只有一个unique_ptr指针指向一个对象,它的初始化方法只要有以下几种:
1)unique_ptr<T> ptr(q); //q可以是一块新分配的内存或者普通指针。
2)unique_ptr<T, D> ptr = ...; 和shared_ptr不同,unique_ptr需要指定自定义删除函数类型的指针。
ptr.release(); //此时ptr不再指向之前所指向的对象,并返回之前所指向对象的指针,调用这个函数的时候,最好(务必)将函数的返回值存到某个指针,不然就内存泄漏了。
shared_ptr和unique_ptr几个相同的函数:
1)p; //用p作为条件判断指针p是否为空。
2)*p; //取p所指向的对象引用。
3) p->mem; //访问p所指对象的成员变量。
4)p.get(); //返回所指对象的普通指针。
weak_ptr顾名思义,弱指针,将一个shared_ptr绑定到weak_ptr不会影响shared_ptr所指向对象的引用数。他主要有以下几个方法:
1)weak_ptr<T> w = sp; 以及 w = sp; //将一个share_ptr绑定到weak_ptr。
2)weak_ptr<T> w(sp); //同上。
3)reset(); //释放绑定的sp;
4)use_count(); //所指对象的引用数。
5)expired(); //判断use_count()是否为0。0返回true,否则返回false。
6)lock(); //返回所绑定的一个shared_ptr,如果已经不存在,则返回一个空的shared_ptr。
C++ 智能指针
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原文地址:http://blog.csdn.net/ccsu_001/article/details/44713837