![C++智能指针]()
C++智能指针
参考链接
裸指针
非动态申请内存地址，函数运行结束编译器自动释放
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| void func(){
int a = 100;
int* p = &a;
}
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动态申请内存地址，函数结束也不会释放
但是也无法访问该内存地址，造成内存泄漏
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| void func1(){
int *p = new int;
}
|
c++为了追求性能，没有在语言层面上的垃圾回收功能
shared_ptr
共享指针会记录有多少个共享指针指向同一个物体
当数字降为0时，程序会自动释放这个物体
![a01.png]()
使用智能指针需要加上
创建一个class
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| class Ball{
public:
Ball(){
cout << "A ball appears" << endl;
}
~Ball(){
cout <<"A ball disappears" <<endl;
}
void Bounce(){
cout <<"A ball jumps" << endl;
}
};
|
创建三个shared_ptr指向Ball实例
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| int main(){
shared_ptr<Ball> p = make_shared<Ball>();
cout << p.use_count() << endl;
shared_ptr<Ball> p2 = p;
cout << p.use_count() << " " <<p2.use_count() << endl;
shared_ptr<Ball> p3 = p;
cout << p.use_count() << " " << p2.use_count() << " " <<p3.use_count() << endl;
p.reset();
cout << p.use_count() << " " << p2.use_count() << " " <<p3.use_count() << endl;
p2.reset();
cout << p.use_count() << " " << p2.use_count() << " " <<p3.use_count() << endl;
p3.reset();
cout << p.use_count() << " " << p2.use_count() << " " <<p3.use_count() << endl;
return 0;
}
|
运行结果如下
![a01.png]()
可以看到当所有shared_ptr都重置后
原指针指向的Ball就自动释放了
引用计数
创建一个共享指针指向物体，引用计数会计算当前指向该物体的共享指针个数。
当引用计数为0时，程序自动释放这个物体，防止出现内存泄漏
同时使用裸指针
如果仍然需要获得指向物体的裸指针可以使用get()方法
但是当所有共享指针被销毁时，裸指针仍然存在，资源也会释放
应尽量避免裸指针和共享指针混用
unique_ptr
0开销，独占某个资源，不支持复制操作
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| #include<iostream>
#include<memory>
using namespace std;
class Ball{
public:
Ball(){
cout << "A ball appears" << endl;
}
~Ball(){
cout <<"A ball disappears" <<endl;
}
void Bounce(){
cout <<"A ball jumps" << endl;
}
};
void func(){
cout << "Now in func" <<endl;
unique_ptr<Ball> up {make_unique<Ball>()};
up->Bounce();
cout << "Quit func" <<endl;
}
int main(){
cout << "Now in main" <<endl;
func();
cout << "Quit main" <<endl;
return 0;
}
|
运行结果如下：
![a01.png]()
unique_ptr销毁时资源会自动进行释放
其他用法：
get()和reset()用法和shared_ptr一致
可以使用release()和已绑定资源解绑
release()返回资源裸指针
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Ball* ball = up.release();
delete ball;
ball = nullptr
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使用release()和move()转移控制权
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| unique_ptr<int> up1 = make_unique<int>(100);
unique_ptr<int> up2(up1.release());
unique_ptr<int> up2 = move(up1);
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weak_ptr
shared_ptr的伴侣，它是shared_ptr的观察者，对资源的引用为非拥式
没有资源的管理权限，不能控制资源释放
访问资源的时候需要通过shared_ptr
weak_ptr仅用于检查资源是否存在，不用于控制资源
使用场景
环形依赖的情况下，使用shared_ptr可能会造成内存泄漏
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#include<iostream>
#include<memory>
using namespace std;
struct School;
struct Teacher{
string name;
int age;
shared_ptr<School> school;
~Teacher(){
cout << "Teacher Destructed." <<endl;
}
};
struct School(){
string name;
shared_ptr<Teacher> principal;
~
}
int main(){
auto principal = make_shared<Teacher>();
auto university = make_shared<School>();
principal->school = university;
university->principal = principal;
return 0;
}
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![a01.png]()
运行程序可以看到控制台什么都没有打印，
说明该对象在程序运行结束时没有被销毁
原因：因为当程序执行到principal->school = university; 时
下面university中的shared_ptr仍然指向principal
另一个对象同理，他们的引用计数都没有降为0，所以不会自动销毁
使用weak_ptr解决环形依赖问题
只需要将Teacher 类中的 shared_ptr改为 weak_ptr即可
运行程序可以看到两个对象被正常释放
![a01.png]()
注意事项
智能指针是C++11的新功能
需要在编译器加入C++11命令
![a01.png]()
