C 智慧型指標

c++有4個智慧型指標，auto_ptr，shared_ptr，weak_ptr，unique_ptr，其中auto_ptr只有c++98支援，c++11已經棄用。

為什麼要使用智慧型指標？

當申請的空間在函式結束時未進行釋放時，會造成記憶體洩漏；

使用智慧型指標可以避免記憶體洩漏；智慧型指標是乙個類，用於管理乙個指標，當超出了類的作用域時，會自動呼叫析構函式，自動釋放記憶體空間。

auto_ptr：

auto_ptr採用所有權模式。

1 auto_ptr p1(new
string ("
hello
") ；
2 auto_ptrp2;  34
//p2剝奪了p1的所有權5//
當後續訪問p1時將會出錯
6 p2 = p1;

unique_ptr：

unique_ptr能夠實現獨佔式擁有，保證只有乙個智慧型指標指向該物件；能夠避免記憶體洩漏；用於替換auto_ptr。

1 unique_ptr p1 (new
string ("
hello
"); 
2 unique_ptrp2；34
//出錯，p1獨佔擁有new的物件5//
避免了auto_ptr中，p1不再指向有效資料的問題
6 p2= p1;

當程式將乙個unique_ptr物件賦值給另乙個unique_ptr物件時，如果源unique_ptr物件已經存在，則不能編譯通過；如果源unique_ptr物件是乙個臨時右值，可以編譯通過；

1 unique_ptr p1(new
string ("
hello
"));
2 unique_ptrp2;34
//不可以編譯通過5//
將乙個已經存在的p1賦值給p2，會留下懸掛的p1
6 p2 =p1;      
78 unique_ptrp3;9//
可以編譯通過
10//
將乙個臨時右值賦值給p3，不會留下懸掛的指標
11 p3 = unique_ptr(new
string ("
world
"));

將臨時右值賦值給p3時，呼叫unique_ptr的建構函式建立乙個臨時物件

unique_ptr(new string ("world"))，其所有權讓給p3之後，會自動銷毀，所以不會留下懸掛的指標。

shared_ptr：

shared_ptr能夠實現共享式擁有，多個智慧型指標可以指向相同的物件，該資源會在最後乙個引用被銷毀的時候（計數等於0時）釋放，使用計數機制來表示物件被幾個智慧型指標所共享；shared_ptr物件可以通過new來構造，也可以通過傳入unique_ptr和weak_ptr來構造。

shared_ptr的成員函式：

use_count()-返回引用計數的個數；

unique()-返回是否獨佔式擁有；

swap()-交換兩個智慧型指標所指向的物件；

release()-當前指標釋放資源所有權，計數減1；

1
string *s1 = new
string("
hello");
2 shared_ptrps1(s1);
3 shared_ptrps2;
4 ps2 =ps1;56
//use_count()，返回引用計數的個數7//
輸出2，共有兩個智慧型指標ps1和ps2指向字串"hello"
8 cout << ps1.use_count()<9 cout << ps2.use_count()<1011
//unique()，返回ps1是否獨佔式擁有物件
12//
輸出0，ps1和ps2共享物件
13 cout << ps1.unique()<14
15string *s3 = new
string("
world");
16 shared_ptrps3(s3);
17//
交換ps1和ps3所擁有的物件
18swap(ps1, ps3);    
1920
//輸出1，只有乙個智慧型指標ps1指向字串"world"
21 cout << ps1.use_count()<22//
輸出2，共有兩個智慧型指標ps2和ps3指向字串"hello"
23 cout << ps2.use_count() <2425
//當前指標ps2釋放資源所有權，計數減一
26ps2.release();
27//
輸出1，只有乙個智慧型指標ps3指向字串"hello"
28 cout << ps2.use_count() << endl;

weak_ptr：

weak_ptr是一種不控制物件生命週期的智慧型指標，指向乙個shared_ptr管理的物件；weak_ptr是一種弱引用，不會增加物件的引用計數，只提供對該物件的訪問手段；而shared_ptr是一種強引用，會增加物件的引用計數，對該物件進行記憶體管理；

weak_ptr用來解決shared_ptr相互引用時的死鎖問題。

1
class b;    //宣告2
3classa4
;89classb10
;1415void
fun()
1632
33int
main()
34

pa和pb之間相互引用，兩個資源的引用計數均為2；當跳出fun函式時，智慧型指標pa和pb析構，兩個資源的引用計數均變為1，兩個資源沒有被釋放（類a和類b的析構函式沒有被呼叫），造成死鎖。

當把類a中的shared_ptr改為weak_ptr後，資源a的引用計數為2，資源b的引用計數為1；當跳出fun函式時，智慧型指標pa和pb析構，資源a的引用計數變為1，資源b的引用計數變為0，資源b釋放；資源b釋放以後，是的資源a的引用計數變為0，資源a得到釋放。

void
fun()

shared_ptr和weak_ptr之間可以相互轉換，shared_ptr可以直接賦值給weak_ptr，weak_ptr通過呼叫lock函式轉換為shared_ptr從而賦值給shared_ptr；此外，不能通過weak_ptr直接訪問物件的方法，應該先把其轉換為shared_ptr以後再進行訪問。

相關鏈結

c++型別轉換

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