C++11 智能指針

前言

• 智能指針能夠對動態資源進行管理，保證任何狀況下，已經構造的對象可以安全的自動銷燬。說人話就是防止內存泄漏。
• C++裏面共有四個智能指針：auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr、weak_ptr，第一個已經C++11拋棄，後三個是c++11所支持。

auto_prt 全部權模式

auto_ptr<string> ap1 (new string ("hello,world")); 
auto_ptr<string> ap2;
ap2=ap1
//這裏不會報錯，ap2剝奪ap1的權限，但程序訪問ap1會報錯，ap1被廢棄。auto_ptr缺點是：存在潛在的程序崩潰問題。

unique_ptr 獨佔指針

• 獨佔指針所指向的內存爲本身獨有，同一時刻只能有一個unique_ptr。指向給定的對象unique_ptr 對象不支持同類賦值和拷貝。

unique_ptr<int> up1(new int(2333));
unique_ptr<int> up2 = up1;//這裏會報錯，嘗試引用已刪除的函數。

//將原來up1指向內存交由up3指向
unique_ptr<int> up3 = std::move(up1);
cout << *up3 << endl;
cout << *up1 << endl;//內部已經將原來的指向設置爲了nullptr可是並無刪除

//若是是reset帶參調用
unique_ptr<int> up4(new int(2333));
up4.reset(new int(9999));//將原來指向的2333刪除掉從新指向9999
cout << *up4 << endl;

up4 = nullptr;//至關於up4.reset(nullptr);
//cout << *up4 << endl;

unique_ptr<int> up5(new int(777));
int* p5 = up5.release();//將內存的控制權交給接受的指針，本身賦值爲nullptr，可是沒有刪除
//cout << *up5 << endl;//已經失去了對以前內存的控制
cout << *p5 << endl;
delete p5;//須要手動釋放

shared_ptr 共享指針

• 容許多個該智能指針共享一個堆內存。經過引用計數來實現共同管理和安全釋放，只有引用計數爲0的時候纔會刪除該對象的內存，支持賦值和拷貝的

shared_ptr<int> sp1(new int(123));
cout << sp1.use_count() << endl;
shared_ptr<int> sp2 = sp1;//增長了引用計數
cout << sp2.use_count() << endl;
cout << *sp1 << " " << *sp2 << endl;

sp1.reset();//對計數進行了減1,而且sp1退出了對共享的內存的管理
cout << sp2.use_count() << endl;//1
cout << sp1.use_count() << endl;//0
cout << sp2.unique() << endl;//判斷當前是否爲獨佔（是否只有一個引用對象）

sp1 = sp2;
cout << sp2.use_count() << endl;//2
cout << sp1.use_count() << endl;//2
//共享指針之間能夠交換
shared_ptr<int> sp3(new int(456));
sp2.swap(sp3);//將sp2指向和sp3指向進行了交換,對應的引用計數的變化要清楚
cout << sp1.use_count() << endl;//2
cout << sp2.use_count() << endl;//1
cout << sp3.use_count() << endl;//2
shared_ptr<int> sp4 = sp2;
//獲取共享指針的原始指針
int* p = sp2.get();
cout << p[0] << endl;
p[0] = 321;
cout << *sp4 << endl;

//安全的使用共享指針，推薦使用make_shared函數來進行共享指針對象的建立
shared_ptr<int> sp5 = make_shared<int>();
cout << *sp5 << endl;
shared_ptr<int> sp6 = make_shared<int>(9527);
cout << *sp6 << endl;
shared_ptr<string> sp7 = make_shared<string>(10, '9');
cout << *sp7 << endl;

weak_ptr 弱指針

• 主要是爲了配合shared_ptr而引入的一種智能指針，只要爲了解決循環引用的問題。
• 能夠從一個shared_ptr或者另外一個weak_ptr對象來構造，可是它的構造和析構不會對引用計數產生實質的影響。
• 而且沒有重載*，->這樣的指針操做，也就是說weak_ptr對象是沒有辦法當作指針直接使用的。若是要使用，能夠經過lock函數得到一個shared_ptr對象來使用。

shared_ptr<A> aa = make_shared<A>();
shared_ptr<B> bb = make_shared<B>();
//執行結束之後內存沒有被釋放，循環引用致使的
aa->b = bb;//2
bb->a = aa;//2

//改用弱指針能夠消除循環引用的弊端
aa->wb = bb;//1
bb->wa = aa;//1

總結

• 智能指針雖然幫忙管理內存，可是帶來程序運行效率的降低。
• 主要根據本身的需求來靈活使用。