智能指针

1. 概念

1.1. 普通指针的遗憾

• 可能存在忘记释放内存
• 可能二次释放内存

• 可能悬空指针，即出现野指针

  1.2. 智能指针的定义

• 智能指针(smart pointer)是个类模板，头文件为

• 只管new内存，不用考虑内存的管理
• 在C++11中有三种智能指针
  • unique_ptr
  • shared_ptr
  • weak_ptr

• 所有智能指针都具有的方法

  • .operator->( )
  • .operator*( )

    2. unique_ptr

    2.1. 概念

• 独占拥有式智能指针，只有一个unique_ptr指向某个对象，unique_ptr对象在自身生存周期结束时自动销毁所指对象。

  2.2. 方法接口

• 无参构造方法

    `unique_ptr<A> ptr;`

• 单参构造方法

    `unique_ptr<A>  uptr(new A);`

• 不支持拷贝构造

    `unique_ptr<A>  up1(up);     //error`

• 不支持赋值=

    `up1 = up;     //error`

  2.3. 示例代码

  ```cpp

  include

  include

  using namespace std;

class A{ public: ~A(){ cout << “~A()” << endl; } A(){ cout << “A()” << endl; } void test(){ cout << “test()” << endl; } };

int main(){ A* p = new A; p->test(); //delete p;

cout << "-----------" << endl;
unique_ptr<A> uptr(new A);
uptr->test();
(*uptr).test();
unique_ptr<A> uptr1;
//uptr1 = uptr;  // error
return 0;

}

---
<a name="NiWdL"></a>
# 3. shared_ptr
<a name="kwcRD"></a>
## 3.1. 概念
- 共享拥有式智能指针，多个智能指针可以指向一个对象。
<a name="lP1yj"></a>
## 3.2. 方法接口
- 无参构造方法
        `shared_ptr<A>   sptr;`
- 单参构造方法
        `shared_ptr<A>   sptr(new A);`
- 拷贝构造
        `shared_pstr<A> sptr1(sptr);`
- 赋值=
        `shared_ptr<A>  sptr1;    sptr1 = sptr;`
- 使用计数:
        `.use_count()      //返回所指对象的使用计数`
<a name="W9QWe"></a>
## 3.3. shared_ptr的实现原理
- 内部使用一个计数器，统计指向某个对象的智能指针个数。
- 当计数器为0时，智能指针delete所指对象
- 智能指针初始化时，计数器置1
- 智能指针拷贝构造时，计数器加1
- 智能指针赋值时，计数器加1
- 智能指针析构时，计数器减1
<a name="g6mHy"></a>
## 3.4. 示例代码
```cpp
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
class A{
    public:
        ~A(){
            cout << "~A()" << endl;
        }
        A(){
            cout << "A()" << endl;
        }
        void test(){
            cout << "test()" << endl;
        }
};
int main(){
    shared_ptr<A> sptr(new A);
    sptr->test();
    cout << "use_count : " << sptr.use_count() << endl;
    shared_ptr<A> sptr1(sptr);
    sptr1->test();
    cout << "use_count : " << sptr.use_count() << endl;
    shared_ptr<A> sptr2;
    sptr2 = sptr;
    sptr2->test();
    cout << "sptr.use_count : " << sptr.use_count() << endl;
    shared_ptr<A> sptr3(new A); // sptr3.use_count ==  1
    cout << "sptr3.use_count : " << sptr3.use_count() << endl;
    return 0;
}

4. weak_ptr

4.1. 概念(解决shared_ptr循环指向问题)

• weak_ptr称为弱指针，协助shared_ptr工作，解决shared_ptr的循环指向问题
• weak_ptr总是指向一个用shared_ptr管理的对象，共享但不拥有对象

  4.2. 示例代码

  ```cpp

  include

  include

  using namespace std;

class B; // 前置声明

class A{ public: //shared_ptr msptrb; weak_ptr msptrb; // 采用上面屏蔽的做法，会导致循环指向问题 ~A(){ cout << “~A()” << endl; } A(){ cout << “A()” << endl; } void test(){ cout << “A : test()” << endl; } };

sptra->msptrb = sptrb;
sptrb->msptra = sptra;
cout << "sptra.use_count : " << sptra.use_count() << endl;
cout << "sptrb.use_count : " << sptrb.use_count() << endl;
return 0;