簡介

? ? ?boost::scoped_ptr是一個比較簡單的智能指針，它能保證在離開作用域之后它所管理對象能被自動釋放。下面這個例子將介紹它的使用：

1 #include <iostream>2 #include <boost/scoped_ptr.hpp>3 4 using namespace std;5 6 class Book7 {8 public:9 Book() 10 { 11 cout << "Creating book ..." << endl; 12 } 13 14 ~Book() 15 { 16 cout << "Destroying book ..." << endl; 17 } 18 }; 19 20 int main() 21 { 22 cout << "=====Main Begin=====" << endl; 23 { 24 boost::scoped_ptr<Book> myBook(new Book()); 25 } 26 cout << "===== Main End =====" << endl; 27 28 return 0; 29 }

? ? ?運行結(jié)果：

? ? ?可以看出：當myBook離開了它的作用域之后，它所管理的Book對象也隨之銷毀。

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特點——不能共享控制權(quán)

? ? ?scoped_ptr不能通過其他scoped_ptr共享控制權(quán)，因為在scoped_ptr類的內(nèi)部將拷貝構(gòu)造函數(shù)和=運算符重載定義為私有的。我們看下scoped_ptr類的定義就清楚了：

1 namespace boost2 {3 template<typename T> class scoped_ptr : noncopyable4 {5 private:6 7 T *px;8 9 scoped_ptr(scoped_ptr const &); 10 scoped_ptr &operator=(scoped_ptr const &); 11 12 typedef scoped_ptr<T> this_type; 13 14 void operator==( scoped_ptr const & ) const; 15 void operator!=( scoped_ptr const & ) const; 16 public: 17 explicit scoped_ptr(T *p = 0); 18 ~scoped_ptr(); 19 20 explicit scoped_ptr( std::auto_ptr<T> p ): px( p.release() ); 21 void reset(T *p = 0); 22 23 T &operator*() const; 24 T *operator->() const; 25 T *get() const; 26 27 void swap(scoped_ptr &b); 28 }; 29 30 template<typename T> 31 void swap(scoped_ptr<T> &a, scoped_ptr<T> &b); 32 }

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? ? ?下面這段代碼中的注釋部分打開會造成編譯失敗：

1 #include <iostream>2 #include <boost/scoped_ptr.hpp>3 4 using namespace std;5 6 class Book7 {8 public:9 Book() 10 { 11 cout << "Creating book ..." << endl; 12 } 13 14 ~Book() 15 { 16 cout << "Destroying book ..." << endl; 17 } 18 }; 19 20 int main() 21 { 22 cout << "=====Main Begin=====" << endl; 23 { 24 boost::scoped_ptr<Book> myBook(new Book()); 25 //boost::scoped_ptr<Book> myBook1(myBook); // Error: scoped_ptr的拷貝構(gòu)造函數(shù)私有 26 //boost::scoped_ptr<Book> myBook2 = myBook; // Error: scoped_ptr的=運算符重載私有 27 } 28 cout << "===== Main End =====" << endl; 29 30 return 0; 31 }

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? ? 所以，scoped_ptr不能用在標準庫的容器中，因為容器中的push_back操作需要調(diào)用scoped_ptr的=運算符重載函數(shù)，結(jié)果就是會導(dǎo)致編譯失敗。

1 #include <iostream>2 #include <string>3 #include <vector>4 #include <boost/scoped_ptr.hpp>5 6 using namespace std;7 8 class Book9 { 10 private: 11 string name_; 12 13 public: 14 Book(string name) : name_(name) 15 { 16 cout << "Creating book " << name_ << " ..." << endl; 17 } 18 19 ~Book() 20 { 21 cout << "Destroying book " << name_ << " ..." << endl; 22 } 23 }; 24 25 int main() 26 { 27 cout << "=====Main Begin=====" << endl; 28 { 29 boost::scoped_ptr<Book> myBook(new Book("「1984」")); 30 vector<boost::scoped_ptr<Book>> vecScoped; 31 //vecScoped.push_back(myBook); // Error: push_back操作內(nèi)部調(diào)用了scoped_ptr的=運算符重載函數(shù) 32 } 33 cout << "===== Main End =====" << endl; 34 35 return 0; 36 }

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編譯檢查=萬無一失？

? ? ?雖然我們無法通過scoped_ptr的拷貝構(gòu)造函數(shù)和=運算符重載函數(shù)共享控制權(quán)。那如果將一個對象交給多個scoped_ptr來管理會怎樣？

1 #include <iostream>2 #include <boost/scoped_ptr.hpp>3 4 using namespace std;5 6 class Book7 {8 public:9 Book() 10 { 11 cout << "Creating book ..." << endl; 12 } 13 14 ~Book() 15 { 16 cout << "Destroying book ..." << endl; 17 } 18 }; 19 20 int main() 21 { 22 cout << "=====Main Begin=====" << endl; 23 { 24 Book * book = new Book(); 25 boost::scoped_ptr<Book> myBook(book); 26 boost::scoped_ptr<Book> myBook1(book); 27 } 28 cout << "===== Main End =====" << endl; 29 30 return 0; 31 }

? ? ??我們發(fā)現(xiàn)編譯沒報錯，但是運行時出錯了，如下：

? ? ?之所以會這樣是因為每個scoped_ptr對象都保存了自己所管理對象指針px，scoped_ptr對象在離開自己作用域時會調(diào)用了自身的析構(gòu)函數(shù)，在析構(gòu)函數(shù)內(nèi)部會調(diào)用delete px，當多個scoped_ptr管理同一個對象時，那么在它們離開作用域之后，勢必會多次調(diào)用delete以釋放它們所管理的對象，從而造成程序運行出錯。

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其他接口

? ? ?雖然scoped_ptr不能轉(zhuǎn)移控制權(quán)，但是它們可以交換共享權(quán)。就以下面的代碼舉個例子：

1 #include <iostream>2 #include <string>3 #include <boost/scoped_ptr.hpp>4 5 using namespace std;6 7 class Book8 {9 private: 10 string name_; 11 12 public: 13 Book(string name) : name_(name) 14 { 15 cout << "Creating book " << name_ << " ..." << endl; 16 } 17 18 ~Book() 19 { 20 cout << "Destroying book " << name_ << " ..." << endl; 21 } 22 }; 23 24 int main() 25 { 26 cout << "=====Main Begin=====" << endl; 27 { 28 boost::scoped_ptr<Book> myBook(new Book("「1984」")); 29 boost::scoped_ptr<Book> myBook1(new Book("「A Song of Ice and Fire」")); 30 myBook.swap(myBook1); 31 } 32 cout << "===== Main End =====" << endl; 33 34 return 0; 35 }

? ? ??運行結(jié)果：

? ? ?根據(jù)棧的特性，應(yīng)該是后面構(gòu)造的scoped_ptr對象先銷毀（從而銷毀了它們所管理的對象），正是因為我們對兩個智能指針的控制權(quán)進行交換之后，才出現(xiàn)了這種相反的結(jié)果。

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? ? ?此外，在scoped_ptr離開作用域之前也是可以顯式銷毀它們所管理的對象的。調(diào)用它的reset方法即可。請看下面例子：

1 #include <iostream>2 #include <string>3 #include <boost/scoped_ptr.hpp>4 5 using namespace std;6 7 class Book8 {9 private: 10 string name_; 11 12 public: 13 Book(string name) : name_(name) 14 { 15 cout << "Creating book " << name_ << " ..." << endl; 16 } 17 18 ~Book() 19 { 20 cout << "Destroying book " << name_ << " ..." << endl; 21 } 22 }; 23 24 int main() 25 { 26 cout << "=====Main Begin=====" << endl; 27 { 28 boost::scoped_ptr<Book> myBook(new Book("「1984」")); 29 myBook.reset(); 30 cout << "After reset ..." << endl; 31 } 32 cout << "===== Main End =====" << endl; 33 34 return 0; 35 }

? ? ??運行結(jié)果：

? ? ?可以看出：程序在輸出“After reset ...”之前已經(jīng)完成了對所管理對象的釋放。

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總結(jié)（摘自《超越C++標準庫：Boost庫導(dǎo)論》）

? ? ?使用裸指針來寫異常安全和無錯誤的代碼是很復(fù)雜的。使用智能指針來自動地把動態(tài)分配對象的生存期限制在一個明確的范圍之內(nèi)，是解決這種問題的一個有效的方法，并且提高了代碼的可讀性、可維護性和質(zhì)量。scoped_ptr明確地表示被指物不能被共享和轉(zhuǎn)移。當一個動態(tài)分配的對象被傳送給 scoped_ptr, 它就成為了這個對象的唯一的擁有者。因為scoped_ptr幾乎總是以自動變量或數(shù)據(jù)成員來分配的，因此它可以在離開作用域時正確地銷毀，從而在執(zhí)行流由于返回語句或異常拋出而離開作用域時，總能釋放它所管理的內(nèi)存。

? ? ?在以下情況時使用scoped_ptr：

• 在可能有異常拋出的作用域里使用指針
• 函數(shù)里有幾條控制路徑
• 動態(tài)分配對象的生存期應(yīng)被限制于特定的作用域內(nèi)
• 異常安全非常重要時(始終如此!)

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參考

• http://www.cnblogs.com/sld666666/archive/2010/12/16/1908265.html
• Bj?rn Karlsson：Beyond the C++ Standard Library: An Introduction to Boost（《超越C++標準庫：Boost庫導(dǎo)論》）

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（完）

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的Boost智能指针——boost::scoped_ptr（使用及原理分析）的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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