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C++智能指针有哪些创新用法

c++
小樊
81
2024-11-02 09:07:25
栏目: 编程语言

C++11引入了智能指针,它们是处理动态内存分配和避免内存泄漏的重要工具。智能指针的几种创新用法包括:

  1. 自定义删除器:智能指针允许用户指定一个删除器来释放资源,而不是默认的delete操作符。这在管理非堆内存(如文件句柄或网络连接)时非常有用。

    std::unique_ptr<FILE, decltype(&pclose)> filePtr(popen("command", "r"), pclose);
    
  2. std::shared_ptr的弱引用std::weak_ptr是为了配合std::shared_ptr而设计的,它允许观察共享对象而不增加其引用计数。这可以防止循环引用导致的内存泄漏。

    std::shared_ptr<MyClass> sharedPtr = std::make_shared<MyClass>();
    std::weak_ptr<MyClass> weakPtr = sharedPtr;
    if (auto lockedPtr = weakPtr.lock()) {
        // 使用lockedPtr
    } else {
        // sharedPtr已经被销毁
    }
    
  3. std::shared_ptrstd::enable_shared_from_this:通过std::enable_shared_from_this,对象可以在其内部创建自己的std::shared_ptr副本,从而避免在多线程环境下的引用计数竞争。

    class MyClass : public std::enable_shared_from_this<MyClass> {
    public:
        std::shared_ptr<MyClass> getSharedPtr() {
            return shared_from_this();
        }
    };
    
  4. std::unique_ptr的移动语义std::unique_ptr支持移动语义,允许资源的所有权从一个智能指针转移到另一个,而不进行复制。

    std::unique_ptr<int> ptr1 = std::make_unique<int>(42);
    std::unique_ptr<int> ptr2 = std::move(ptr1); // 所有权转移到ptr2
    
  5. std::unique_ptr与自定义类型std::unique_ptr可以与自定义删除器一起使用,以支持管理非标准资源。

    struct CustomDeleter {
        void operator()(MyCustomType* ptr) const {
            // 自定义释放资源逻辑
        }
    };
    std::unique_ptr<MyCustomType, CustomDeleter> uptr(new MyCustomType(), CustomDeleter());
    
  6. std::shared_ptr的数组版本:虽然标准库中没有直接提供std::shared_ptr的数组版本,但可以通过使用std::make_sharedstd::vector来模拟。

    auto vec = std::make_shared<std::vector<int>>(10);
    
  7. std::shared_ptrstd::atomic:在多线程环境中,可以使用std::atomic<std::shared_ptr<T>>来保证对共享指针的安全访问。

    std::atomic<std::shared_ptr<MyClass>> atomicPtr;
    

这些创新用法展示了智能指针在C++中的强大功能和灵活性,它们是现代C++编程中不可或缺的工具。

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