C++11 智能指標

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C++沒有提供記憶體回收機制，C++11提供的智能指標能夠在一定程度上解決C++記憶體流失的問題。

C++11提供了共用智能指標（shared_ptr),獨佔智能指標（unique_ptr）,弱引用指標指標（weak_ptr），使用時需要引用<memory>

智能指標本質上儲存動態分配（堆）對象的指正的模板類，用於對堆對象的生存期進行控制，確保在離開指標範圍時，能夠自動正確的銷毀動態分配的堆對象，

防止堆記憶體流失。

1. std::shard_ptr通常用於多個智能指標同時使用同一個記憶體資源時，它的內部使用引用計數計數，每次使用它一次，內部引用數增加1；反之，析構一次，引用計數減1;

    減為0時，刪除所指向的堆記憶體。

  1.1初始化：推薦使用make_shared<T>

std::shared_ptr<int> p1(new int(1));  //建構函式初始化auto p2=std::make_shared<int>(1);     //make_shared<T>//std::shared_ptr<int> p2=std::make_shared<int>(1);int *pi=new int(1);std::shard_ptr<int> p3(pi);

 1.2使用方法與普通的原始指標相同

if(p1)  //判斷shared_ptr是否為空白{        std::cout<<"p1 is not null"<<endl;        cout<<*p1<<endl;      //擷取指標指向對象的值
}

int *p=p1.get();  //擷取原始指標

 1.3shared_ptr的最大的一個陷阱是循環參考，循環參考會導致堆記憶體無法正確釋放，導致記憶體流失。

    下面是典型的執行個體，測試表明堆對象並沒有釋放，只是引用計數由2減少為1

#include <iostream>#include <memory>struct A;struct B;struct A{    std::shared_ptr<B> bptr;    A(){std::cout<<"A is created"<<std::endl;}    ~A(){std::cout<<"A is deleted!"<<std::endl;}};struct B{    std::shared_ptr<A> aptr;    B(){std::cout<<"B is created!"<<std::endl;}    ~B(){std::cout<<"B is deleted!"<<std::endl;}};std::weak_ptr<A> wpa;void testPtr(){    std::shared_ptr<A> ap(new A);    std::shared_ptr<B> bp(new B);    ap->bptr=bp;    bp->aptr=ap;    wpa=ap;     //weak_ptr擷取當前觀測資源的引用計數    std::cout<<wpa.use_count()<<std::endl;   //ouput 2}int main(){    testPtr();    std::cout<<wpa.use_count()<<std::endl;  //output 1return 0;}

 2.unique_ptr用於只有一個智能指標管理資源或者管理數組;

   它是一個獨佔型的智能指標，它不予許其他的智能指標共用同一塊記憶體。

   不予許通過賦值將一個unique_ptr給另外一個unique_ptr.

   通過std::move函數轉移堆對象的所有權 

std::unique_ptr<int> ptri1(new int(1));    //std::unique_ptr<int> ptri2=ptri1; // 不能賦值std::unique_ptr<int> ptri2= std::move(ptri1); //轉移所有權//std::cout<<*ptri1<<std::endl; //失去所有權std::cout<<*ptri2<<std::endl; //獲得所有權

 註：unique_ptr除了獨佔性外，unique還可以指向一個數組

//std::shared_ptr<int []> ptr3(new int[10]);

std::unique_ptr<int []> ptr4(new int[10]);
ptr4[9]=9;

3.weak_ptr:用於監視shared_ptr，它不管理shared_ptr內部的指標，

 沒有重載*和->，不共用指標，不能操縱資源。

1）通過use_count(),擷取當前觀測資源的引用計數。執行個體見上

2）通過expired（）方法判斷資源是否釋放

    if（wp.expired()）

    {

　　　　std::cout<<"not expired!"<<endl;

    }

3)lock()方法可以擷取監視的shared_ptr對象

 

C++11 智能指標