C++中的智能指针

文章目录

C++中的智能指针（Smart Pointer）

1、介绍2、智能指针的简单自实现3、shared_ptr

3.1 shared_ptr的原理3、2 实例3.3 shared_ptr的循环引用 4、weak_ptr

4.1 weak_ptr解决循环引用 5、unique_ptr C++中的智能指针（Smart Pointer） 1、介绍

传统指针存在的问题：

需要手动管理内存；容易发生内存泄露（忘记释放、出现异常等）；释放之后产生野指针。

智能指针就是为了解决传统指针存在的问题：

auto_ptr：属于C++98标准，在C++11中已经不推荐使用（有缺陷，比如不能用于数组）；shared_pt：属于C++11标准；unique_prt：属于C++11标准。 2、智能指针的简单自实现

template class SmartPointer { T *m_pointer; public: SmartPointer(T *pointer):m_pointer(pointer) { } ~SmartPoiner() { if(m_pointer == nullptr) return; delete m_pointer; } T *operator->() { return m_pointer; } };

3、shared_ptr

shared_ptr的设计理念：

多个shared_ptr可以指向同一个对象，当最后一个shared_ptr在作用域范围内结束时，对象才会被自动释放。

可以通过一个已存在的智能指针初始化一个新的智能指针：

shared_ptr p1(new Person());shared_ptr p2(p1);

针对数组的用法：

shared_ptr ptr1(new Person[5]{}, [ ] (Person *p) { delete[] p; })；

shared_ptr person(new Person[5] {});

3.1 shared_ptr的原理

一个shared_ptr会对一个对象产生强引用（strong reference）；

每个对象都有个与之对应的强引用计数，记录着当前对象被多少个shared_ptr强引用着；

可以通过shared_ptr的use_count函数获得强引用计数；

当有一个新的shared_ptr指向对象时，对象的强引用计数就会+1；

当有一个shared_ptr销毁时（比如作用域结束），对象的强引用计数就会-1；

当一个对象的强引用计数为0时（没有任何shared_ptr指向对象时），对象就会自动销毁（析构）。

3、2 实例

Person *p = new Person(); // Person(){ shared_ptr p1(p);} // ~Person(){ shared_ptr p2(p);} // ~Person()

3.3 shared_ptr的循环引用 4、weak_ptr

weak_ptr会对一个对象产生弱引用；weak_ptr可以指向对象解决shared_ptr的循环引用问题。

class Car {public: weak_ptr m_person; }；class Person {public: share_ptr m_car = nullptr;};share_ptr person(new Person());share_ptr car(new Car());person->m_car = car;car->m_person = person;

4.1 weak_ptr解决循环引用 5、unique_ptr

unique_ptr也会对一个对象产生强引用，它可以确保同一时间只有1个指针指向对象；当``unique_ptr`销毁时（作用域结束时），其指向的对象也就自动销毁了；可以使用std::move函数转移unique_ptr的所有权；

// ptr1强引用着Person对象unique_ptr ptr1(new Person());// 转移之后，ptr1强引用着Person对象unique_ptr ptr2 = std::move(ptr1);