C++里面的四個智能指針:auto_ptr, shared_ptr, weak_ptr, unique_ptr 其中后三個是c++11支持，并且第一個已經(jīng)被11棄用。為什么要使用智能指針：智能指針的作用是管理一個指針，因為存在以下這種情況： 申請的空間在函數(shù)結(jié)束時忘記釋放，造成內(nèi)存泄漏。 使用智能指針可以很大程度上的避免這個問題， 因為智能指針就是一個類，當(dāng)超出了類的作用域是，類會自動調(diào)用析構(gòu)函數(shù)，析構(gòu)函數(shù)會自動釋放資源。 所以智能指針的作用原理就是在函數(shù)結(jié)束時自動釋放內(nèi)存空間，不需要手動釋放內(nèi)存空間。

文章目錄

• • 1.auto_ptr（c++98的方案，cpp11已經(jīng)拋棄）
  • 2.unique_ptr（替換auto_ptr）
  • 3.shared_ptr
  • 4. weak_ptr

1.auto_ptr（c++98的方案，cpp11已經(jīng)拋棄）

采用所有權(quán)模式。 #include<iostream> using namespace std;int main() {auto_ptr<string> p1(new string("i love you"));auto_ptr<string> p2=p1;//cout << *p1 << endl;會報錯cout << *p2 << endl;return 0; } i love you

此時不會報錯，p2剝奪了p1的所有權(quán)，但是當(dāng)程序運行時訪問p1將會報錯。所以auto_ptr的缺點是：存在潛在的內(nèi)存崩潰問題！

2.unique_ptr（替換auto_ptr）

unique_ptr實現(xiàn)獨占式擁有或嚴(yán)格擁有概念，保證同一時間內(nèi)只有一個智能指針可以指向該對象。 它對于避免資源泄露(例如“以new創(chuàng)建對象后因為發(fā)生異常而忘記調(diào)用delete”)特別有用。

采用所有權(quán)模式，還是上面那個例子

#include<iostream> using namespace std;int main() {unique_ptr<string> p1(new string("auto")); unique_ptr<string> p2； p2 = p1;//此時會報錯！！cout << *p2 << endl;return 0; } 此時會報錯 #include<iostream> using namespace std;int main() {unique_ptr<string> p1(new string("i love you")); unique_ptr<string> p2;cout << *p1 << endl;return 0; } i love you

3.shared_ptr

shared_ptr實現(xiàn)共享式擁有概念。 多個智能指針可以指向相同對象，該對象和其相關(guān)資源會在“最后一個引用被銷毀”時候釋放。 從名字share就可以看出了資源可以被多個指針共享，它使用計數(shù)機制來表明資源被幾個指針共享。 可以通過成員函數(shù)use_count()來查看資源的所有者個數(shù)。 除了可以通過new來構(gòu)造，還可以通過傳入auto_ptr, unique_ptr,weak_ptr來構(gòu)造。 當(dāng)我們調(diào)用reset()時，當(dāng)前指針會釋放資源所有權(quán)，計數(shù)減一。當(dāng)計數(shù)等于0時，資源會被釋放。 shared_ptr 是為了解決 auto_ptr 在對象所有權(quán)上的局限性(auto_ptr 是獨占的), 在使用引用計數(shù)的機制上提供了可以共享所有權(quán)的智能指針。 類share_ptr成員函數(shù)：use_count 返回引用計數(shù)的個數(shù)unique 返回是否是獨占所有權(quán)( use_count 為 1)swap 交換兩個 shared_ptr 對象(即交換所擁有的對象)reset 放棄內(nèi)部對象的所有權(quán)或擁有對象的變更, 會引起原有對象的引用計數(shù)的減少get 返回內(nèi)部對象(指針), 由于已經(jīng)重載了()方法, 因此和直接使用對象是一樣的. 如 shared_ptr<int> sp(new int(1)); sp 與 sp.get()是等價的 #include<iostream> using namespace std;int main() {shared_ptr<int> ptr1(new int(10));shared_ptr<int> ptr2=ptr1;shared_ptr<int> ptr3=ptr1;shared_ptr<int> ptr4(ptr1);cout << ptr3.use_count() << endl;cout << *ptr4 << endl;return 0; } 4 10

4. weak_ptr

weak_ptr 是一種不控制對象生命周期的智能指針, 它指向一個 shared_ptr 管理的對象. 進行該對象的內(nèi)存管理的是那個強引用的 shared_ptr. weak_ptr只是提供了對管理對象的一個訪問手段。weak_ptr 設(shè)計的目的是為配合 shared_ptr 而引入的一種智能指針來協(xié)助 shared_ptr 工作, 它只可以從一個 shared_ptr 或另一個 weak_ptr 對象構(gòu)造, 它的構(gòu)造和析構(gòu)不會引起引用記數(shù)的增加或減少。weak_ptr是用來解決shared_ptr相互引用時的死鎖問題,如果說兩個shared_ptr相互引用, 那么這兩個指針的引用計數(shù)永遠不可能下降為0,資源永遠不會釋放。 它是對對象的一種弱引用，不會增加對象的引用計數(shù)，和shared_ptr之間可以相互轉(zhuǎn)化， shared_ptr可以直接賦值給它，它可以通過調(diào)用lock函數(shù)來獲得shared_ptr。 class B; class A { public: shared_ptr<B> pb_; ~A() { cout<<"A delete\n"; } }; class B { public: shared_ptr<A> pa_; ~B() { cout<<"B delete\n"; } }; void fun() { shared_ptr<B> pb(new B()); shared_ptr<A> pa(new A()); pb->pa_ = pa; pa->pb_ = pb; cout<<pb.use_count()<<endl; cout<<pa.use_count()<<endl; } int main() { fun(); return 0; } 可以看到fun函數(shù)中pa ，pb之間互相引用，兩個資源的引用計數(shù)為2，當(dāng)要跳出函數(shù)時，智能指針pa，pb析構(gòu)時兩個資源引用計數(shù)會減一，但是兩者引用計數(shù)還是為1，導(dǎo)致跳出函數(shù)時資源沒有被釋放（A B的析構(gòu)函數(shù)沒有被調(diào)用），如果把其中一個改為weak_ptr就可以了，我們把類A里面的shared_ptr pb_; 改為weak_ptr pb_; 資源B的引用開始就只有1，當(dāng)pb析構(gòu)時，B的計數(shù)變?yōu)?span id="ozvdkddzhkzd" class="token number">0，B得到釋放，B釋放的同時也會使A的計數(shù)減一，同時pa析構(gòu)時使A的計數(shù)減一，那么A的計數(shù)為0，A得到釋放。注意的是我們不能通過weak_ptr直接訪問對象的方法，比如B對象中有一個方法print(),我們不能這樣訪問，pa->pb_->print(); 英文pb_是一個weak_ptr，應(yīng)該先把它轉(zhuǎn)化為shared_ptr,如：shared_ptr p = pa->pb_.lock(); p->print();

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++学习——C++中的四个智能指针的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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