文章目錄

• • • unique_ptr描述
    • • 聲明
      • 作用
    • 函數(shù)指針描述
    • 總結(jié)

unique_ptr描述

聲明

頭文件：<memory>
模版類：

• 默認(rèn)類型template <class T, class D = default_delete<T>> class unique_ptr
• 數(shù)組類型template <class T, class D> class unique_ptr<T[],D>;

作用

與shared_ptr最大的區(qū)別即是unique_ptr不能夠共享同一個(gè)地址，它對(duì)地址是獨(dú)占得。當(dāng)unique_ptr對(duì)象的生命周期結(jié)束，則它所引用的地址空間也會(huì)被釋放。

一個(gè)unique_ptr對(duì)象主要包含兩個(gè)部分

• 一個(gè)存儲(chǔ)指針：主要用來(lái)管理對(duì)象的地址空間。它是在構(gòu)造函數(shù)中分配的地址，并且能夠通過(guò)賦值運(yùn)算符以及reset成員函數(shù)進(jìn)行地址空間的重新指向。并且可以通過(guò)get和release成員變量進(jìn)行單獨(dú)訪問(wèn)，獲取unique_ptr對(duì)象的地址空間。
• 一個(gè)存儲(chǔ)刪除器：刪除器為一個(gè)可以被調(diào)用的對(duì)象。主要被用來(lái)刪除unique_ptr對(duì)象的地址空間。同時(shí)能夠使用賦值運(yùn)算符進(jìn)行當(dāng)前對(duì)象的更改，并通過(guò)get_deleter成員函數(shù)進(jìn)行單獨(dú)訪問(wèn)。

函數(shù)指針描述

• 構(gòu)造函數(shù)

  //unique_ptr constructor example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {std::default_delete<int> d;//默認(rèn)為空std::unique_ptr<int> u1;//使用null初始化指針，仍然為空std::unique_ptr<int> u2 (nullptr);//正常初始化std::unique_ptr<int> u3 (new int);//存儲(chǔ)指針正常初始化，之后并初始化刪除器的值，所以不為空std::unique_ptr<int> u4 (new int, d);//存儲(chǔ)指針正常初始化，之后刪除器使用默認(rèn)的構(gòu)造函數(shù)進(jìn)行初始化，所以u(píng)nique_ptr又為空了std::unique_ptr<int> u5 (new int, std::default_delete<int>());std::unique_ptr<int> u6 (std::move(u5));std::unique_ptr<int> u7 (std::move(u6));std::unique_ptr<int> u8 (std::auto_ptr<int>(new int));std::cout << "u1: " << (u1?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u2: " << (u2?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u3: " << (u3?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u4: " << (u4?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u5: " << (u5?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u6: " << (u6?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u7: " << (u7?"not null":"null") << '\n';std::cout << "u8: " << (u8?"not null":"null") << '\n';return 0;
  }
  

  輸出如下：

  u1: null
  u2: null
  u3: not null
  u4: not null
  u5: null
  u6: null
  u7: not null
  u8: not null
  

• 析構(gòu)函數(shù)；如果對(duì)象為空的unique_ptr，即使用get()==nullptr，則析構(gòu)函數(shù)無(wú)法產(chǎn)生作用
  否則會(huì)正常刪除對(duì)象，就像get_deleter()函數(shù)一樣

  // unique_ptr destructor example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {auto deleter = [](int*p){delete p;std::cout << "[deleter called]\n";};std::unique_ptr<int,decltype(deleter)> foo (new int,deleter);std::cout << "foo " << (foo?"is not":"is") << " empty\n";return 0;                        // [deleter called]
  }
  

  輸出如下：

  foo is not empty
  [deleter called]
  

• operator=

  // unique_ptr::operator= example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {std::unique_ptr<int> foo;std::unique_ptr<int> bar;foo = std::unique_ptr<int>(new int (101));  // rvalue//std::move操作是將foo對(duì)象的地址以及空間內(nèi)容轉(zhuǎn)給bar,所以執(zhí)行之后foo變?yōu)榱薳mpty//之所以使用std::move操作是因?yàn)閡nique_ptr對(duì)象地址空間只能被一個(gè)對(duì)象獨(dú)享bar = std::move(foo);                       // using std::movestd::cout << "foo: ";if (foo) std::cout << *foo << '\n'; else std::cout << "empty\n";std::cout << "bar: ";if (bar) std::cout << *bar << '\n'; else std::cout << "empty\n";return 0;
  }
  

  輸出如下:

  foo: empty
  bar: 101
  

• std :: unique_ptr :: get成員，改成員函數(shù)返回被管理的unique_ptr對(duì)象,此函數(shù)的調(diào)用不會(huì)使unique_ptr釋放指針的所有權(quán)（即，它仍然負(fù)責(zé)在某個(gè)時(shí)刻刪除管理數(shù)據(jù)）。因此，此函數(shù)返回的值不得用于構(gòu)造新的管理指針。為了活動(dòng)存儲(chǔ)指針，并且能夠正常釋放，則使用release()成員函數(shù)

  // unique_ptr::get vs unique_ptr::release
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {// foo   bar    p// ---   ---   ---std::unique_ptr<int> foo;                // nullstd::unique_ptr<int> bar;                // null  nullint* p = nullptr;                        // null  null  nullfoo = std::unique_ptr<int>(new int(10)); // (10)  null  null//這里經(jīng)過(guò)std::move之后foo的地址以及內(nèi)容轉(zhuǎn)移給了barstd::cout << "foo: " << foo.get() << std::endl;bar = std::move(foo);                    // null  (10)  nullstd::cout << "foo: " << foo.get() << std::endl;std::cout << "bar: " << bar.get() << std::endl;p = bar.get();                           // null  (10)  (10)*p = 20;                                 // null  (20)  (20)p = nullptr;                             // null  (20)  nullfoo = std::unique_ptr<int>(new int(30)); // (30)  (20)  nullp = foo.release();                       // null  (20)  (30)*p = 40;                                 // null  (20)  (40)std::cout << "foo: ";if (foo) std::cout << *foo << '\n'; else std::cout << "(null)\n";std::cout << "bar: ";if (bar) std::cout << *bar << '\n'; else std::cout << "(null)\n";std::cout << "p: ";if (p) std::cout << *p << '\n'; else std::cout << "(null)\n";std::cout << '\n';delete p;   // the program is now responsible of deleting the object pointed to by p// bar deletes its managed object automaticallyreturn 0;
  }
  

  輸出如下：

  optionscompilationexecution
  foo: 0x817a10
  foo: 0
  bar: 0x817a10
  foo: (null)
  bar: 20
  p: 40
  

• std :: unique_ptr :: release
  通過(guò)改成員函數(shù)的返回值以及空指針來(lái)釋放當(dāng)前unique_ptr指針的所有權(quán)
  當(dāng)前調(diào)用并不會(huì)破壞管理對(duì)象，改成員函數(shù)不會(huì)刪除對(duì)象，而需要其他實(shí)體在某個(gè)時(shí)候刪除對(duì)象。如果想要強(qiáng)制刪除對(duì)象，需要使用reset或者賦值運(yùn)算符(std::move)

  // unique_ptr::release example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {std::unique_ptr<int> auto_pointer (new int);int * manual_pointer;*auto_pointer=10;std::cout << " auto_pointer " << auto_pointer.get() << std::endl;manual_pointer = auto_pointer.release();std::cout << " auto_pointer " << auto_pointer.get() << std::endl;std::cout << " manual_pointer " << manual_pointer<< std::endl;// (auto_pointer is now empty)std::cout << "manual_pointer points to " << *manual_pointer << '\n';delete manual_pointer;return 0;
  }
  

  輸出如下：

  auto_pointer 0x3afffa0auto_pointer 0manual_pointer 0x3afffa0
  manual_pointer points to 10
  

• std::unique_ptr::reset
void reset (pointer p = pointer()) noexcept;
  破壞掉當(dāng)前unique_ptr對(duì)象，并且獲取它所有權(quán)p,如果p是空的，則當(dāng)前unique_ptr對(duì)象也即為空
  如果想要釋放當(dāng)前對(duì)象，并且并不破壞對(duì)象所指地址空間以及內(nèi)容，則使用release成員函數(shù)

  // unique_ptr::reset example
  #include <iostream>
  #include <memory>int main () {std::unique_ptr<int> up;  // empty//reset之后 up之前對(duì)象所指空間已經(jīng)被破壞，并重新接管up對(duì)象，分配新的地址空間up.reset (new int);       // takes ownership of pointer//可以看到地址空間已經(jīng)由之前的null變?yōu)橹匦路峙涞目臻gstd::cout << *up << " " << up.get() << '\n';*up=5;std::cout << *up << " " << up.get() << '\n';up.reset (new int);       // deletes managed object, acquires new pointer*up=10;std::cout << *up << " " << up.get() << '\n';up.reset();               // deletes managed objectreturn 0;
  }
  

  輸出如下：

  0 0xd7dc70
  5 0xd7dc70
  10 0xd7dc90
  

• std::unique_ptr::swap交換對(duì)象空間以及內(nèi)容，且并不破壞地址空間

  // unique_ptr::swap example#include <iostream>#include <memory>int main () {std::unique_ptr<int> foo (new int(10));std::unique_ptr<int> bar (new int(20));std::cout << "foo: " << *foo << " " << foo.get() << '\n';std::cout << "bar: " << *bar << " " << bar.get() << '\n';foo.swap(bar);std::cout << "foo: " << *foo << " " << foo.get() << '\n';std::cout << "bar: " << *bar << " " << bar.get() << '\n';return 0;}
  

  輸出如下：

  foo: 10 0x2cd9ae0
  bar: 20 0x2cd9b00
  foo: 20 0x2cd9b00
  bar: 10 0x2cd9ae0
  

總結(jié)

• shared_ptr地址空間無(wú)法被多個(gè)智能指針共享，當(dāng)實(shí)際當(dāng)前對(duì)象地址作用域結(jié)束，則改對(duì)象所占有地址空間將被釋放
• 使用release成員函數(shù)可以轉(zhuǎn)移unique_ptr隊(duì)形的所有圈，即將unique_ptr對(duì)象轉(zhuǎn)為非unique_ptr對(duì)象，并不破壞地址
• 使用reset會(huì)重置對(duì)象地址空間，并重新分配。會(huì)破壞地址空間
• 使用賦值元算符，和reset函數(shù)類似重新指定地址空間，同樣會(huì)破壞地址空間
• unique_ptr對(duì)象的返回智能使用成員函數(shù)get

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的C++智能指针：unique_ptr详解的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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