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C++11:智能指针

时间:2022-09-28 21:02:11浏览次数:73  
标签:11 cout int C++ shared unique ptr 指针


C++11中有unique_ptr、shared_ptr与weak_ptr等智能指针(smart pointer),定义在 memory 中。可以对动态资源进行管理,保证任何情况下,已构造的对象最终会销毁,即它的析构函数最终会被调用。

unique_ptr

unique_ptr持有对对象的独有权,同一时刻只能有一个unique_ptr指向给定对象(通过禁止拷贝语义、只有移动语义来实现)。

unique_ptr指针本身的生命周期:从unique_ptr指针创建时开始,直到离开作用域。

离开作用域时,若其指向对象,则将其所指对象销毁(默认使用delete操作符,用户可指定其他操作)。

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

int main()
{
unique_ptr<int> up1(new int(11)); // 无法复制的unique_ptr
//unique_ptr<int> up2 = up1; // err, 不能通过编译
cout << *up1 << endl; // 11

unique_ptr<int> up3 = move(up1); // 现在p3是数据的唯一的unique_ptr

cout << *up3 << endl; // 11
//cout << *up1 << endl; // err, 运行时错误
up3.reset(); // 显式释放内存
up1.reset(); // 不会导致运行时错误
//cout << *up3 << endl; // err, 运行时错误

unique_ptr<int> up4(new int(22)); // 无法复制的unique_ptr
up4.reset(new int(44)); //"绑定"动态对象
cout << *up4 << endl;

up4 = nullptr;//显式销毁所指对象,同时智能指针变为空指针。与up4.reset()等价

unique_ptr<int> up5(new int(55));
int *p = up5.release(); //只是释放控制权,不会释放内存
cout << *p << endl;
//cout << *up5 << endl; // err, 运行时错误
delete p; //释放堆区资源

return 0;
}

运行结果如下:

C++11:智能指针_引用计数

shared_ptr

shared_ptr允许多个该智能指针共享第“拥有”同一堆分配对象的内存,这通过引用计数(reference counting)实现,会记录有多少个shared_ptr共同指向一个对象,一旦最后一个这样的指针被销毁,也就是一旦某个对象的引用计数变为0,这个对象会被自动删除。

int main()
{
shared_ptr<int> sp1(new int(22));
shared_ptr<int> sp2 = sp1;

cout << "count: " << sp2.use_count() << endl; //打印引用计数

cout << *sp1 << endl; // 22
cout << *sp2 << endl; // 22

sp1.reset(); //显式让引用计数减1
cout << "count: " << sp2.use_count() << endl; //打印引用计数

cout << *sp2 << endl; // 22

return 0;
}

C++11:智能指针_引用计数_02

weak_ptr

weak_ptr是为配合shared_ptr而引入的一种智能指针来协助shared_ptr工作,它可以从一个shared_ptr或另一个weak_ptr对象构造,它的构造和析构不会引起引用计数的增加或减少。没有重载 * 和 -> 但可以使用lock获得一个可用的shared_ptr对象

weak_ptr的使用更为复杂一点,它可以指向shared_ptr指针指向的对象内存,却并不拥有该内存,而使用weak_ptr成员lock,则可返回其指向内存的一个share_ptr对象,且在所指对象内存已经无效时,返回指针空值nullptr。

void check(weak_ptr<int> &wp)
{
shared_ptr<int> sp = wp.lock(); // 转换为shared_ptr<int>
if (sp != nullptr)
{
cout << "still " << *sp << endl;
}
else
{
cout << "pointer is invalid" << endl;
}
}

int main()
{
shared_ptr<int> sp1(new int(22));
shared_ptr<int> sp2 = sp1;
weak_ptr<int> wp = sp1; // 指向shared_ptr<int>所指对象

cout << "count: " << wp.use_count() << endl; //打印计数器
cout << *sp1 << endl; // 22
cout << *sp2 << endl; // 22

check(wp); // still 22

sp1.reset();
cout << "count: " << wp.use_count() << endl;

cout << *sp2 << endl; // 22
check(wp); // still 22

sp2.reset();
cout << "count: " << wp.use_count() << endl;
check(wp); // pointer is invalid

return 0;
}

C++11:智能指针_回收机制_03

参考资料:
1、​​​深入理解C++11:C++11新特性解析与应用​​​

标签:11,cout,int,C++,shared,unique,ptr,指针
From: https://blog.51cto.com/u_3002289/5720826

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