智慧型指標 轉

1、智慧型指標的作用

c++程式設計設計中使用堆記憶體是非常頻繁的操作，堆記憶體的申請和釋放都由程式設計師自己管理。程式設計師自己管理記憶體可以提高程式的效率，但是整體來說堆記憶體的管理是麻煩的，c++11中引入了智慧型指標的概念，方便管理記憶體。使用普通指標，容易造成堆記憶體洩露(忘記釋放)，二次釋放，程式發生異常時記憶體洩露等問題，使用智慧型指標能更好的管理堆記憶體。

智慧型指標從下面三個層次理解：

1、從較淺的層面，智慧型指標是利用叫做rall(資源獲取即初始化)的技術對普通的指標進行封裝，這使得智慧型指標實質是乙個物件，行為表現的卻像乙個指標。

2、智慧型指標的作用是防止忘記呼叫delete釋放記憶體和程式異常的進入catch塊忘記釋放記憶體。另外指標的釋放時機也是非常有講究的，多次釋放同乙個指標會造成程式崩潰，這些都可以通過智慧型指標來解決。

3、智慧型指標還有乙個作用是把值語義轉換成引用語義。

智慧型指標在c++11版本之後提供，包含在標頭檔案中，shared_ptr、unique_ptr、weak_ptr

2.1、shared_ptr的使用

shared_ptr多個指標指向相同的物件。shared_ptr使用引用計數，每乙個shared_ptr的拷貝都指向相同的記憶體。每使用它一次，內部的引用計數加1，每析構一次，內部的引用計數減1，減為0時，自動刪除所指向的堆記憶體。

shared_ptr內部的引用計數是執行緒安全的，但是物件的讀取需要加鎖。

1、初始化。智慧型指標是個模板類，可以指定型別，傳入指標通過建構函式初始化。也可以使用make_share函式初始化。不能將指標直接賦值給乙個智慧型指標，乙個是類，乙個是智慧型指標。

2、拷貝和賦值。拷貝使得物件的引用計數增加1，賦值使得原物件引用計數減1，當計數為0時，自動釋放記憶體。後來指向的物件引用計數加1，指向後來的物件。

3、get函式獲取原始指標。

4、注意不要用乙個原始指標初始化多個shared_ptr，否則會造成二次釋放同一記憶體。

5、注意避免迴圈引用，shared_ptr的乙個最大的陷阱是迴圈引用，迴圈引用會導致堆記憶體無法正確釋放，導致記憶體洩露。迴圈引用在weak_ptr中介紹。

#includeusing

namespace
std;
intmain()

2.2、unique_ptr的使用

unique_ptr「唯一」擁有其所指向物件，同一時刻只能有乙個unique_ptr指向給定物件(通過禁止拷貝語義、只有移動語義來實現)。相比與原始指標unique_ptr用於其rall的特性，使得在出現異常的情況下，動態資源能得到釋放。unique_ptr指標本身的生命週期：從unique_ptr指標建立時開始，直到離開作用域。離開作用域時，則將其所指物件銷毀(預設使用delete操作符，使用者可以指定其它操作)。unique_ptr指標與其所指物件的關係：在智慧型指標生命週期內，可以改變智慧型指標所指物件，如建立智慧型指標時通過建構函式指定、通過reset方法重新指定、通過release方法釋放所有權、通過移動語義轉移所有權。

#includeusing

namespace
std;
intmain()

2.3、weak_ptr的使用

weak_ptr是為了配合shared_ptr而引入的一種智慧型指標，因為它不具有普通指標的行為，沒有過載operator*和->，它的最大作用在於協助shared_ptr工作，像旁觀者那樣觀測資源的使用情況。weak_ptr可以從乙個shared_ptr或者另乙個weak_ptr物件構造，獲得資源的觀測權。但weak_ptr沒有共享資源，它的構造不會引起指標引用計數的增加。一旦最後乙個指向物件的shared_ptr被銷毀，物件就會被釋放，即使有weak_ptr指向物件，物件也會被釋放。

weak_ptrw 　//空weak_ptr可以指向型別為t的物件

w.reset()　　//將w置空

w.use_count()　　//與w共享物件的shared_ptr的數量

w.expired()　　//若w.use_count()為0，返回true，否則返回false

w.lock()　　//如果expired為true，返回乙個空shared_ptr，否則返回乙個指向w的物件的shared_ptr

#includeusing

namespace
std;
intmain()
return0;
}

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