第十六章 string類和標準類模板

智慧型指標是行為類似於指標的類物件，使用智慧型指標可幫助管理動態分配的記憶體與使用new建立的物件。

c++中提供的智慧型指標模板有auto_ptr、unique_ptr、shared_ptr和weak_ptr。可以將new獲得的位址賦給智慧型指標物件。當智慧型指標過期時，其析構函式將使用delete來釋放記憶體。因此，如果將new返回的位址賦給智慧型指標物件，將無需記住稍後釋放這些記憶體，當智慧型指標過期時，這些記憶體會自動被釋放。智慧型指標物件的很多方面都類似於常規指標，例如，可以對它執行解除引用操作（*p）、訪問結構成員（p->data）、將它賦給相同型別的智慧型指標。但是將智慧型指標物件賦值個另乙個智慧型指標物件，將引發一些問題。

要建立智慧型指標物件，必須包含標頭檔案memory。例如，模板auto_ptr包含如下建構函式

templateclass auto_ptr;

1，使用智慧型指標來管理動態分配的記憶體

下面是使用智慧型指標的例子

auto_ptr
pint(new
int);

下面是不使用智慧型指標的例子

int *p = new int;
...delete p;

上面的指標變數p是乙個普通的指標，當p的生命週期結束時，指標p分配的記憶體會被釋放，但是p指向的記憶體空間不會被釋放，因此，要手動呼叫delete，釋放掉動態分配的記憶體空間。但pint是乙個智慧型指標，它是乙個物件，當它的生命週期結束時，會呼叫它的析構函式，在析構函式中會釋放掉動態分配的記憶體。

2，使用智慧型指標來管理用new建立的物件

class resource

輸出結果

object created. object delete. object created. object delete. object created. object delete.

process returned 0 (0x0) execution time : 0.039 spress any key to continue.

注意：

智慧型指標不能用來管理非堆記憶體，例如：

resource res;
auto_ptr p1(res);

p1過期時，程式將把delete運算子用於非堆記憶體，這是錯誤的。

（1），智慧型指標賦值帶來的問題

auto_ptr
p1(new resource);
auto_ptr
p2;p2 = p1;

如果p1與p2是常規指標，則兩個指標將指向同乙個resource物件。但是對於智慧型指標來說這是不能接受的，因為程式將試圖刪除同乙個物件兩次，一次是p1過期時，另一次是p2過期時。要避免這種問題，方法有多種：

（2），錯誤使用auto_ptr帶來的問題

auto_ptr

p1(new

string("hello world."));

auto_ptr

p2;

p2 = p1;

cout

<<*p2<<*p1《上面的程式在執行時會出錯，出錯的原因是，賦值語句p2 = p1將所有權從p1轉到p2，這導致p1不再引用該字串。在auto_ptr型別的指標放棄物件的所有權之後，便可能使用它來訪問該物件，卻發現這個智慧型指標是空的，所以會導致上面的問題。unique_ptr與auto_ptr都是採用所有權模型，如果用unique_ptr代替auto_ptr也會出錯。但使用unique_ptr時，程式不會等到執行期崩潰，而在編譯器發現賦值操作p2 = p1，將報錯。

（3），使用shared_ptr代替auto_ptr解決上面的問題

shared_ptr

p1(new

string("hello world."));

shared_ptr

p2;

p2 = p1;

cout

<<*p2<<*p1《上面的程式正常執行，這次p1與p2指向同乙個物件，物件的引用計數由1增加到2。在程式末尾，p2的生命週期結束時，會呼叫它的析構函式，此時物件的引用計數降低為1。然後p1的生命週期結束，會呼叫它的析構函式，此時物件的引用計數降低為0，釋放掉為物件分配的記憶體空間。

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