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C++中智能指针代码的示例分析

发布时间:2022-03-04 15:09:28 来源:亿速云 阅读:95 作者:小新 栏目:开发技术

这篇文章主要为大家展示了“C++中智能指针代码的示例分析”,内容简而易懂,条理清晰,希望能够帮助大家解决疑惑,下面让小编带领大家一起研究并学习一下“C++中智能指针代码的示例分析”这篇文章吧。

    前言

    如果在程序中使用new从堆分配内存,等到不再需要时,应使用delete将其释放,C++引入了智能指针auto_ptr,以帮助自动完成这个过程,但是aoto_ptr也有其局限性,因此从Boost库中又引入了三种智能指针unique_ptr shared_ptr weak_ptr。

    1,aoto_ptr

    // ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    #include "stdafx.h"
    #include <memory>
    #include <string>
    #include <iostream>
    #include <ostream>
    using namespace std;
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	auto_ptr<string>  ptr1(new string("this is ptr!"));
    	auto_ptr<string>  ptr2;
    	ptr2 = ptr1;
    	cout << &ptr2<<endl;
    	cout << *ptr2 << endl;
    	return 0;
    }
    • output :

    003AFBC0
    this is ptr!

    但是如果输出的是ptr1,程序会如何呢?

    #include "stdafx.h"
    #include <memory>
    #include <string>
    #include <iostream>
    #include <ostream>
    using namespace std;
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	auto_ptr<string>  ptr1(new string("this is ptr!"));
    	auto_ptr<string>  ptr2;
    	ptr2 = ptr1;
    	cout << &ptr1 <<endl;
    	cout << *ptr1 << endl;  #这一步程序会崩溃
    	return 0;
    }

    崩溃原因: 首先ptr2 = ptr1表示ptr1将访问的权限给了ptr2,同时意味了ptr1已经没有访问字符串的权限,因此会报错。

    那如何解决这个问题呢?引入了unique_ptr

    2,unique_ptr

    #include "stdafx.h"
    #include <memory>
    #include <string>
    #include <iostream>
    #include <ostream>
    using namespace std;
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	unique_ptr<string> ptr1(new string("this is unique_ptr"));
    	unique_ptr<string> ptr2;
    	ptr2 = ptr1;  #这一步编译器会报错
    	return 0;
    }

    unique_ptr 替代auto_ptr实现独占式,可以理解成,同一时刻只能有一个unique_ptr指向给定对象,unique_ptr对象始终是关联的原始指针的唯一所有者。无法复制unique_ptr对象,它只能移动。(这样可以保证,不会出现auto_ptr那样运行时会出现的隐藏内存崩溃问题)

    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	unique_ptr<string> ptr1(new string("this is unique_ptr"));
    	unique_ptr<string> ptr2;
    	cout << &ptr1 << endl;
    	unique_ptr<string> ptr3(new string("other unique_ptr"));
    	cout << &ptr3 << endl;
    	cout << *ptr3 << endl;
    	return 0;
    }
    • output:

    00D9F8B4
    00D9F89C
    other unique_ptr

    3,share_ptr

    // ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
    //
    #include "stdafx.h"
    #include <memory>
    #include <string>
    #include <iostream>
    #include <ostream>
    using namespace std;
    class base{
    public:
    	base()
    	{
    		cout << "begin..." << endl;
    	};
    	~base()
    	{
    		cout << "end..." << endl;
    	}
    };
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	base *a = new base();
    	shared_ptr<base> ptr1(a);
    	//shared_ptr<base> ptr2(a);    ## 如果加上这句程序会崩溃,双重管理陷阱,a对象被删除了两次
    	return 0;
    }
    • output:

    begin...

    end...

    • share_ptr的循环陷阱

    #include "stdafx.h"
    #include <memory>
    #include <string>
    #include <iostream>
    #include <ostream>
    using namespace std;
    class CB;
    class CA
    {
    public:
    	CA()
    	{
    		cout << "CA call ..."<< endl;
    	}
    	~CA()
    	{
    		cout << "~CA call..."<< endl;
    	}
    	void setPtr(shared_ptr<CB> &ptr)
    	{ 
    		m_ptr_b = ptr;
    	}
    	int getCount()
    	{
    		return m_ptr_b.use_count();
    	}
    private:
    	shared_ptr<CB> m_ptr_b;
    };
    class CB
    {
    public:
    	CB()
    	{
    		cout << "CB call..." << endl;
    	}
    	~CB()
    	{
    		cout << "~CB call..." << endl;
    	}
    	void setPtr(shared_ptr<CA> ptr)
    	{
    		m_ptr_a = ptr;
    	}
    	int getCount()
    	{
    		return m_ptr_a.use_count();
    	}
    
    private:
    	shared_ptr<CA> m_ptr_a;
    };
    int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
    {
    	shared_ptr<CA> ptr_a(new CA);
    	shared_ptr<CB> ptr_b(new CB);
    	cout << " CA count is : " << ptr_a->getCount()<<endl;
    	cout << "CB count is:" << ptr_b->getCount()<< endl;
    	ptr_a->setPtr(ptr_b);
    	ptr_b->setPtr(ptr_a);
    	cout << " CA count is : " << ptr_a->getCount() << endl;
    	cout << "CB count is:" << ptr_b->getCount() << endl;
    	return 0;
    }

    上面这段程序的思路用下面张图可以清晰的表示

    图片和代码主要参考的是这篇很棒的博文:智能指针(三):weak_ptr浅析

    C++中智能指针代码的示例分析

    C++中智能指针代码的示例分析

    运行结果后发现并没有调用析构函数释放内存,以后存在内存泄漏的风险

    那如何去解决这个问题呢?,可以通过引入weak_ptr来解决,但是weak_ptr需要与share_ptr配合使用

    4, weak_ptr

    通过在两个类中的一个成员变量改为weak_ptr对象,因为weak_ptr不会增加引用计数,使得引用形不成环,最后就可以正常的释放内部的对象,不会造成内存泄漏

    class CB
    {
    public:
    	CB()
    	{
    		cout << "CB call..." << endl;
    	}
    	~CB()
    	{
    		cout << "~CB call..." << endl;
    	}
    	void setPtr(shared_ptr<CA> ptr)
    	{
    		m_ptr_a = ptr;
    	}
    	int getCount()
    	{
    		return m_ptr_a.use_count();
    	}
    
    private:
    	///shared_ptr<CA> m_ptr_a;
    	weak_ptr<CA> m_ptr_a;  ## 改为weak_ptr对象
    };

    C++中智能指针代码的示例分析

    C++中智能指针代码的示例分析

    以上是“C++中智能指针代码的示例分析”这篇文章的所有内容,感谢各位的阅读!相信大家都有了一定的了解,希望分享的内容对大家有所帮助,如果还想学习更多知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道!

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