C++ 智能指標

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C++智能指標主要是在普通指標的基礎上封裝了一層，使得使用者對指標的使用更加方便和放心，在使用的過程中不用擔心指標因為釋放問題而導致的異常。在C++11中，智能指標主要有三種：shared_ptr<T> ptr, unique_ptr<T> ptr, weak_ptr<T> ptr;     shared_ptr<T> ptr的初始化可以通過以下幾種方式：     1）shared_ptr<T> ptr = make_shared<T>(args); //args的參數形式和T的建構函式一致。     2）shared_ptr<T> ptr(q); //q可以是一個智能指標或者普通指標（轉換成T*的也行，比如&v），還能是一塊新分配的記憶體。     3）shared_ptr<T> ptr = q; //q可以是智能指標或者一般指標，但不能是一塊新分配的記憶體。     4）shared_ptr<T> ptr(u); //u是一個unique_ptr，此時u被被置位null，ptr指向u之前所指向的對象。     5）shared_ptr<T> ptr(q, d); //和方法2）類似，但是會用新的刪除函數d取代delete     但是智能指標最好不要和不同指標混著用。     其它一些操作，如：    1）ptr = q;     //ptr指向q指向的對象，q必須是智能指標。ptr和q的模版類型不一定要完全一樣，只要可以從q的模版類型轉向ptr的模版類型即可。此時ptr原來指向的對象引用計數減1，q指向的對象引用計數加1。    2）ptr.unique();//返回ptr所指向的對象引用數是否為1。    3）p.use_count(); //後者返回ptr所指向對象引用數。    與一般指標相比，shared_ptr主要可以用來防止記憶體流失和懸掛指標：    1）記憶體流失是指動態分配的記憶體被遺忘釋放了，導致這塊記憶體一直不能被回收，一般較難檢測出來，除非泄漏的記憶體非常多導致程式記憶體不夠用了。如果使用普通指標，就可能導致這個問題，比如：T *p = new T(); T *p= new T(); 此時p第一次指向的記憶體塊就泄漏了。還有一種情況也可能導致記憶體流失：          T* f(T arg)           {              T *ptr = new T(arg);               ...;           }          //此時如果ptr不主動釋放他所指向的記憶體，等到出了函數f的範疇，ptr指向的空間就會出現記憶體流失。    而智能指標本身也是一個對象，它有自己的解構函式，當智能指標失效時，它會自動調用解構函式，刪除自身，並將所指向對象的引用值減1，引用值為0就會刪除所指向對象。    2）懸掛指標是指向一塊記憶體空間，這塊記憶體空間之前儲存一個對象，但是後來因為delete其他指標時被刪除了，此時該指標就是懸掛指標。而使用智能指標，當刪除一個智能指標時，首先將指向對象的引用值減1，如果此時引用值為0才會刪除該對象。    ptr.reset(); //是指ptr不再指向之前所指向的對象。    ptr.reset(q); //是指ptr不在指向之前所指向的對象，轉而指向q所對應或指向的空間。    ptr.reset(q, d); //同上，只是用d替換了delete函數，在必要時，會調用d刪除之前所指向的對象。    使用智能指標需要注意以下幾點：    1）不要使用不同指標初始化或者reset多個智能指標。    2）不要delete從get()返回的指標。    3）不要使用get()返回的指標去初始化其它智能指標。    4）如果使用了get()，需要注意，智能指標將所指空間內容刪除時，會使得get()返回的對象指標成為懸掛指標。    unique_ptr<T> ptr是一個可以保證只有一個unique_ptr指標指向一個對象，它的初始化方法只要有以下幾種：    1）unique_ptr<T> ptr(q); //q可以是一塊新分配的記憶體或者普通指標。    2）unique_ptr<T, D> ptr = ...; 和shared_ptr不同，unique_ptr需要指定自訂刪除函數類型的指標。    ptr.release(); //此時ptr不再指向之前所指向的對象，並返回之前所指向對象的指標，調用這個函數的時候，最好（務必）將函數的返回值存到某個指標，不然就記憶體流失了。    shared_ptr和unique_ptr幾個相同的函數：    1）p; //用p作為條件判斷指標p是否為空白。    2）*p; //取p所指向的對象引用。    3） p->mem; //訪問p所指對象的成員變數。    4）p.get(); //返回所指對象的普通指標。    weak_ptr顧名思義，弱指標，將一個shared_ptr綁定到weak_ptr不會影響shared_ptr所指向對象的引用數。他主要有以下幾個方法：    1）weak_ptr<T> w = sp; 以及 w = sp; //將一個share_ptr綁定到weak_ptr。    2）weak_ptr<T> w(sp); //同上。    3）reset(); //釋放綁定的sp;    4）use_count(); //所指對象的引用數。    5）expired(); //判斷use_count()是否為0。0返回true，否則返回false。    6）lock(); //返回所綁定的一個shared_ptr，如果已經不存在，則返回一個空的shared_ptr。

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