第C++智能指針詳解目錄一.unique_ptr獨(dú)占指針特點(diǎn)創(chuàng)建方式傳遞方式簡單使用隱藏危險(xiǎn)二.shared_ptr計(jì)數(shù)指針特點(diǎn)傳遞方式隱藏危險(xiǎn)三.weak_ptr優(yōu)缺點(diǎn)：

智能指針由原始指針的封裝，優(yōu)點(diǎn)是可以自動分配內(nèi)存，不用擔(dān)心內(nèi)存泄漏問題。用于解決獨(dú)占/共享所有權(quán)指針的釋放，傳輸?shù)葐栴}。但是沒有原始指針方便。

一.unique_ptr獨(dú)占指針

特點(diǎn)

都是圍繞獨(dú)占展開

特點(diǎn)一：如其名，獨(dú)占。也就是說同一個(gè)內(nèi)存空間同時(shí)只能有一個(gè)指針來管理。

int*pi=newint(10);//利用傳統(tǒng)指針在堆區(qū)開辟一個(gè)存放整數(shù)的區(qū)域

std::unique_ptrintu_pi_01{pi};//通過傳統(tǒng)指針創(chuàng)建智能指針

std::unique_ptrintu_pi_02{pi};//有意讓兩個(gè)獨(dú)占指針同時(shí)指向同一個(gè)內(nèi)存區(qū)域

這么寫編譯器不會報(bào)錯(cuò)，但運(yùn)行時(shí)會提示error:doublefreedetectedintcache2

這也就印證了第一個(gè)特點(diǎn)，一個(gè)內(nèi)存區(qū)域只能由一個(gè)指針管理。

特點(diǎn)二：當(dāng)指針超出作用域時(shí)，內(nèi)存自動釋放

//由于指針的本質(zhì)也是變量，離開作用范圍就會自動釋放

//因此我們需要通過在外部創(chuàng)建變量來保存指針?biāo)４娴牡刂?/p>

int*external_pi_1;//用于存儲傳統(tǒng)指針的地址

int*external_pi_2;//用于存儲智能指針的地址

int*pi=newint(10);//使用傳統(tǒng)指針在堆區(qū)開辟內(nèi)存存儲整形

external_pi_1=pi;

std::unique_ptrintu_pi{newint(10)};//使用智能指針在堆區(qū)開辟內(nèi)存存儲

external_pi_2=u_pi.get();

std::cout*external_pi_1std::endl;//輸出10

std::cout*external_pi_2std::endl;//輸出10

std::cout*external_pi_1std::endl;//輸出10

std::cout*external_pi_2std::endl;//輸出0

可見傳統(tǒng)指針在局部作用域中開辟的內(nèi)存在外部同樣可以訪問，也就是說我們使用傳統(tǒng)指針開辟內(nèi)存之后在離開作用域時(shí)需要加上釋放內(nèi)存的操作，不然會造成內(nèi)存泄漏。

而智能指針我們不需要手動釋放內(nèi)存，在離開作用域后會自動釋放。

特點(diǎn)三：由于特點(diǎn)一，修改指針不可以copy，只能Move(轉(zhuǎn)移歸屬權(quán))

std::unique_ptrintu_pi1=std::make_uniqueint(10);

//std::unique_ptrintu_pi2=u_pi1;//嘗試用拷貝的方式共享內(nèi)存，error:可別忘了這是獨(dú)占指針

std::unique_ptrintu_pi2=move(u_pi1);使用move方法轉(zhuǎn)移內(nèi)存擁有權(quán)。

也就是說，通過move函數(shù)，把指針u_pi1所指內(nèi)存中的值掏空，然后安到指針u_pi2所指的內(nèi)存上。

創(chuàng)建方式

方式一：通過已有的傳統(tǒng)指針創(chuàng)建

int*pi=newint(10);//使用傳統(tǒng)指針在堆區(qū)開辟一個(gè)空間

std::unique_ptrintu_pi{pi};//利用創(chuàng)通指針創(chuàng)建智能指針

方式二：通過new方法創(chuàng)建

std::unique_ptrintu_pi{newint(10)};

方式三：通過std::make_unique創(chuàng)建

std::unipue_ptrintu_pi=std::make_uniqueint(10);

傳遞方式

方式一：通過move(),轉(zhuǎn)移擁有權(quán).

voidshow(std::unique_ptrintu_pi)

std::cout*u_pistd::endl;

voidtest()

std::unique_ptrintu_pi{newint(10)};

show(move(u_pi));//通過move轉(zhuǎn)移擁有權(quán)

}

注意：將指針的擁有權(quán)轉(zhuǎn)入函數(shù)中后，在原作用域指針將被釋放，而該指針將在函數(shù)調(diào)用結(jié)束時(shí)釋放。也就是說，將智能指針以move的形式傳入函數(shù)后，在原作用域不能再使用該指針。

方式二：通過引用傳遞

voidshow(conststd::unique_ptrintu_pi)//加cosnt不是不能改變指向的值，不能改變指針的指向

std::cout*u_pistd::endl;

//u_pi.reset();加了const所以不能清空

voidtest()

std::unique_ptrintu_pi{newint(10)};

show(u_pi);

}

注意：將指針以引用的方式傳入函數(shù)，那么該指針在原作用域依然存活，并可以和所調(diào)用函數(shù)共同操作該內(nèi)存空間數(shù)據(jù)。

方式三：鏈?zhǔn)絺鬟f

std::unique_ptrPersonget_unique(std::stringstr)

std::unique_ptrPersonu_pi{newPerson(str)};

returnu_pi;

voidtest()

get_unique("hua")-show();//鏈?zhǔn)?/p>

}

簡單使用

通過get()獲取地址可以通過-調(diào)用成員函數(shù)可以通過*調(diào)用解引用通過reset()清空指針

classPerson

public:

Perosn(std::stringname):m_name(name){};

voidshow()

std::cout"nameis"m_namestd::endl;

private:

std::stringm_name;

intmain()

std::unique_ptrPersonu_p{newPerson("kimi")};//用自定義類型創(chuàng)建

u_p-show();//可以通過-調(diào)用函數(shù)

(*u_p).show();//通過*解引用

std::coutu_p.get()std::endl;//通過get()獲取地址

u_p.reset();//清空指針

return0;

}

隱藏危險(xiǎn)

用已有指針創(chuàng)建時(shí)，沒有及時(shí)清空傳統(tǒng)指針，導(dǎo)致同時(shí)有兩個(gè)指針指向這塊已經(jīng)被獨(dú)占的區(qū)域。

int*pi=newint(10);

std::unique_ptrintu_pi{pi};//使用傳統(tǒng)指針創(chuàng)建，上式開辟的區(qū)域被獨(dú)占

*pi=20;//沒有及時(shí)清空，依然可以通過獨(dú)占指針以外的方式修改內(nèi)存

二.shared_ptr計(jì)數(shù)指針

特點(diǎn)一：可以通過copy共享內(nèi)存。

std::shared_ptrintu_pi_1{newint(10)};

std::shared_ptrintu_pi_2=u_pi_1;//通過復(fù)制拷貝

特點(diǎn)二：通過use_count();來查看計(jì)數(shù),copy計(jì)數(shù)加一，銷毀計(jì)數(shù)減一。

std::shanred_ptrints_pi{newint(10)};//s_pi.use_count()==1

std::shanred_ptrints_pi_copy=s_pi;//s_pi.use_count()==2

s_pi=nullptr;//清空指針//s_pi_copy.use_count()==1

特點(diǎn)三：無論多少指針，都同用一份數(shù)據(jù)，因而同一份數(shù)據(jù)的use_count()一致。

std::shared_ptrints_pi{newint(10)};//s_pi.use_count()==1

std::shared_ptrints_pi_2=s_pi;//s_pi.use_count()==2

std::shared_ptrints_pi_3=s_pi_2;//s_pi.use_count()==3

s_pi_2=bullptr;//清空2指針//s_pi.use_count()==2

本質(zhì)不變，在函數(shù)調(diào)用中，因?yàn)楸旧碇С謴?fù)制操作,所以不用加move可以直接傳遞。并且在傳遞到函數(shù)中，use_count()會增加，并在函數(shù)銷毀時(shí)候還原。在函數(shù)中修改指向的值，在外部的指針指向的值也會改變。使用引用傳遞,則在傳遞到函數(shù)中時(shí)，計(jì)數(shù)不會增加。

voidget_use_1(std::shared_ptrints_pi)

std::couts_pi.use_count()std::endl;

voidget_use_2(std::shared_ptrints_pi)

std::couts_pi.use_count()std::endl;

voidtest()

std::shared_ptrints_pi{newint(10)};

std::couts_pi.use_count()std::endl;

get_use_1(s_pi);//在函數(shù)中計(jì)數(shù)會增加，但隨著函數(shù)銷毀，計(jì)數(shù)復(fù)原

get_use_2(s_pi);//以引用方式傳入，指針還是那個(gè)指針，計(jì)數(shù)不會增加

}

輸出：121

share_ptr帶來的循環(huán)依賴問題

classPerson

public:

voidset_friend(share_ptrPersonp)

_friend=p;

private:

share_ptrPerson_frient;

intmain()

share_ptrPersonp1=make_shared("P1");

share_ptrPersonp2=make_shared("P2");

p1-set_friend(P2);

p2-set_friend(P1);//造成循環(huán)依賴，在main中的話，不會執(zhí)行析構(gòu)

}

解決:將_friend屬性改為weak_ptr。

三.weak_ptr

weak_ptr是一個(gè)不需要所有權(quán)的指針,所以我們可以通過用weak_ptr來聲明屬性，解決循環(huán)依賴

classPerson

public:

voidset_friend(share_ptrPersonp)

_friend=p;

private:

weak_ptrPerson_frient;//使用weak_ptr解決循環(huán)依賴

intmain()

share_ptrPersonp1