3种智能指针

发布时间：2020-08-03 19:11:34 阅读：395 作者：2013221 栏目：编程语言

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出现智能指针的原因

用智能指针，把申请内存的工作都在接口内部实现并加以限制，把释放内存的工作交给智能指针。

常见的智能指针

1.你知道智能指针吗？智能指针的原理。
2.常用的智能指针。
3.智能指针的实现。

　　1答案：智能指针是一个类，这个类的构造函数中传入一个普通指针，析构函数中释放传入的指针。智能指针的类都是栈上的对象，所以当函数（或程序）结束时会自动被释放，

2，最常用的智能指针：

1）std::auto_ptr，有很多问题。不支持复制（拷贝构造函数）和赋值（operator =），但复制或赋值的时候不会提示出错。因为不能被复制，所以不能被放入容器中。

2) C++11引入的unique_ptr(scoped_ptr)，也不支持复制和赋值，但比auto_ptr好，直接赋值会编译出错。实在想赋值的话，需要使用：std::move。

例如：

std::unique_ptr<int> p1(new int(5));
std::unique_ptr<int> p2 = p1; // 编译会出错
std::unique_ptr<int> p3 = std::move(p1); // 转移所有权, 现在那块内存归p3所有, p1成为无效的指针.

3) C++11或boost的shared_ptr，基于引用计数的智能指针。可随意赋值，直到内存的引用计数为0的时候这个内存会被释放。

4）C++11或boost的weak_ptr，弱引用。引用计数有一个问题就是互相引用形成环，这样两个指针指向的内存都无法释放。需要手动打破循环引用或使用weak_ptr。顾名思义，weak_ptr是一个弱引用，只引用，不计数。如果一块内存被shared_ptr和weak_ptr同时引用，当所有shared_ptr析构了之后，不管还有没有weak_ptr引用该内存，内存也会被释放。所以weak_ptr不保证它指向的内存一定是有效的，在使用之前需要检查weak_ptr是否为空指针。

智能指针的实现
Autoptr
代码：

#pragma once

template<class T>
class Autoptr
{
public:
	Autoptr()
		:_ptr(NULL)
	{}
	Autoptr(T *ptr)
		:_ptr(ptr)
	{}
	Autoptr(Autoptr<T>& a)
		:_ptr(a._ptr)
	{
		delete _ptr;
		a._ptr = NULL;
	}
	~Autoptr()
	{
		if (_ptr)
		{
			delete _ptr;
			_ptr = NULL;
		}
	}
	Autoptr<T>& operator=(Autoptr<T>&a)
	{
		if (this != &a)
		{
			delete _ptr;
			_ptr = a._ptr;
			a._ptr = NULL;
		}
		return *this;
	}
	T& operator*()
	{
		return *_ptr;
	}
	T* Getptr()
	{
		return _ptr;
	}

protected:
	T *_ptr;
};
void Autoptrtest()
{
	int *a = new int(5);
	Autoptr<int> ap1(a);
	cout << *ap1 << endl;
	cout << ap1.Getptr() << endl;
	Autoptr<int> ap2(ap1);
	cout << *ap2 << endl;
	cout << ap2.Getptr() << endl;
	cout << ap1.Getptr() << endl;
	Autoptr<int> ap3;
	ap3 = ap2;
	cout << *ap3 << endl;
	cout << ap3.Getptr() << endl;
	cout << ap2.Getptr() << endl;
}

Scopedptr

代码：

#pragma once
template<class T>
class Scopedptr
{
public:
	Scopedptr()
		:_ptr(NULL)
	{}
	Scopedptr(T *data)
		:_ptr(data)
	{}
	~Scopedptr()
	{
		if (_ptr)
		{
			delete _ptr;
			_ptr = NULL;
		}
	}
	T& operator*()
	{
		return *_ptr;
	}
	T* Getptr()
	{
		return _ptr;
	}
protected://加上protected可以防止使用者在类之外定义拷贝构造和运算符的重载函数 
	Scopedptr<T>(const Scopedptr<T>&sp); //不让使用者使用拷贝，可以防止拷贝，所以只声明不定义
	Scopedptr<T>& operator=(const Scopedptr<T>&sp);
private:
	T *_ptr;
};
void Scopedptrtest()
{
	int *a = new int(5);
	Scopedptr<int> ap1(a);
	cout << *ap1 << endl;
	cout << ap1.Getptr() << endl;
	/*Scopedptr<int> ap2(ap1);
	cout << *ap2 << endl;
	Scopedptr<int> ap3;
	ap3 = ap2;
	cout << *ap3 << endl;
	cout << ap3.Getptr() << endl;
	cout << ap2.Getptr() << endl;*/
}

Sharedptr
代码：

#pragma once
template<class T>
class Sharedptr
{
public:
	Sharedptr()
		:_ptr(NULL)
		, _pcount(new int(1))
	{}
	Sharedptr(T *ptr)
		:_ptr(ptr)
		, _pcount(new int(1))
	{}
	Sharedptr(const Sharedptr<T>& sp)
		:_ptr(sp._ptr)
		, _pcount(sp._pcount)
	{
		++(*_pcount);
	}
	~Sharedptr()
	{
		if (_ptr)
		{
			if (--(*_pcount)==0)
			{
				delete _ptr;
				delete _pcount;
				_ptr = NULL;
				_pcount = NULL;
			}
			_ptr = NULL;
		}
	}
	Sharedptr<T>& operator=(const Sharedptr<T> &sp)
	{
		if (this != &sp)
		{
			if (--(*_pcount) == 0)
			{
				delete _ptr;
				delete _pcount;
				_ptr = NULL;
				_pcount = NULL;
			}
			_ptr = sp._ptr;
			_pcount = sp._pcount;
			++(*_pcount);
		}
		return *this;
	}
private:
	T* _ptr;
	int *_pcount;
};
void Sharedptrtest()
{
	int *a = new int(5);
	Sharedptr<int> ap1(a);
	Sharedptr<int> ap2(ap1);
	Sharedptr<int> ap3;
	ap3 = ap2;
}

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