智能指针shared-ptr的用法.pdf下载

weixin_39821228 2023-03-19 14:00:16

智能指针智能指针shared_ptr的⽤法的⽤法　　为了解决C++内存泄漏的问题，C++11引⼊了智能指针（Smart Pointer）。　　智能指针的原理是，接受⼀个申请好的内存地址，构造⼀个保存在栈上的智能指针对象，当程序退出栈的作⽤域范围后，由于栈上的变量⾃动被销毁，智能指针内部保存的内存也就被释放掉了（除⾮将智能指针保存起来）。　　C++11提供了三种智能指针：std::shared_ptr, std::unique_ptr, std::weak_ptr，使⽤时需添加头⽂件。　　shared_ptr使⽤引⽤计数，每⼀个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存。每使⽤他⼀次，内部的引⽤计数加1，每析构⼀次，内部的引⽤计数减1，减为0时，删除所指向的堆内存。shared_ptr内部的引⽤计数是安全的，但是对象的读取需要加锁。 1. shared_ptr的基本⽤法初始化　　可以通过构造函数、std::make_shared辅助函数和reset⽅法来初始化shared_ptr： #include "stdafx.h" #include #include #include using namespace std; class Person { public: Person(int v) { value = v; std::cout << "Cons" <https://download.csdn.net/download/qq_43934844/87505516?utm_source=bbsseo

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智能指针 智能指针shared_ptr的⽤法的⽤法　　为了解决C++内存泄漏的问题，C++11引⼊了智能指针（Smart Pointer）。　　智能指针的原理是，接受⼀个申请好的内存地址，构造⼀个保存在栈上的智能指针对象，当程序退出栈的作⽤域范围后，由于栈上的变量⾃动被销毁，智能指针内部保存的内存也就被释放掉了（除⾮将智能指针保存起来）。　　C++11提供了三种智能指针：std::shared_ptr, std::unique_ptr, std::weak_ptr，使⽤时需添加头⽂件。　　shared_ptr使⽤引⽤计数，每⼀个shared_ptr的拷贝都指向相同的内存。每使⽤他⼀次，内部的引⽤计数加1，每析构⼀次，内部的引⽤计数减1，减为0时，删除所指向的堆内存。shared_ptr内部的引⽤计数是安全的，但是对象的读取需要加锁。 1. shared_ptr的基本⽤法初始化　　可以通过构造函数、std::make_shared辅助函数和reset⽅法来初始化shared_ptr： #include "stdafx.h" #include #include #include using namespace std; class Person { public: Person(int v) { value = v; std::cout << "Cons" <shared_ptr p1(new Person(1));// Person(1)的引⽤计数为1 std::shared_ptr p2 = std::make_shared(2); p1.reset(new Person(3));// ⾸先⽣成新对象，然后引⽤计数减1，引⽤计数为0，故析构Person(1) // 最后将新对象的指针交给智能指针 std::shared_ptr p3 = p1;//现在p1和p3同时指向Person(3)，Person(3)的引⽤计数为2 p1.reset();//Person(3)的引⽤计数为1 p3.reset();//Person(3)的引⽤计数为0，析构Person(3) return 0; } 　　注意，不能将⼀个原始指针直接赋值给⼀个智能指针，如下所⽰，原因是⼀个是类，⼀个是指针。 std::shared_ptr p4 = new int(1);// error 　　reset()包含两个操作。当智能指针中有值的时候，调⽤reset()会使引⽤计数减1.当调⽤reset（new xxx())重新赋值时，智能指针⾸先是⽣成新对象，然后将就对象的引⽤计数减1（当然，如果发现引⽤计数为0时，则析构旧对象），然后将新对象的指针交给智能指针保管。获取原始指针　　 std::shared_ptr p4(new int(5)); int *pInt = p4.get(); 指定删除器　　智能指针可以指定删除器，当智能指针的引⽤计数为0时，⾃动调⽤指定的删除器来释放内存。std::shared_ptr可以指定删除器的⼀个原因是其默认删除器不⽀持数组对象，这⼀点需要注意。　　2. 使⽤shared_ptr需要注意的问题　　但凡⼀些⾼级的⽤法，使⽤时都有不少陷阱。不要⽤⼀个原始指针初始化多个shared_ptr，原因在于，会造成⼆次销毁，如下所⽰： int *p5 = new int; std::shared_ptr p6(p5); std::shared_ptr p7(p5);// logic error 不要在函数实参中创建shared_ptr。因为C++的函数参数的计算顺序在不同的编译器下是不同的。正确的做法是先创建好，然后再传⼊。 function(shared_ptr(new int), g()); 禁⽌通过shared_from_this()返回this指针，这样做可能也会造成⼆次析构。避免循环引⽤。智能指针最⼤的⼀个陷阱是循环引⽤，循环引⽤会导致内存泄漏。解决⽅法是AStruct或BStruct改为weak_ptr。 struct AStruct; struct BStruct; struct AStruct { std::shared_ptr bPtr; ~AStruct() {

C++智能指针：shared_ptr⽤法详解 C++智能指针：shared_ptr⽤法详解 shared_ptr是C++11⾥的新特性，其包装了new操作符在堆上分配的动态对象。如： shared_ptr sp1(new int(100)); //相当于 //int *sp1=new int(100); //auto sp1=make_shared(100); 它与普通指针相⽐，最⼤的不同点就是shared_ptr是⼀个类，当对象⽣命周期结束时，会⾃动调⽤其析构函数，释放内存。⽽不再需要程序员显⽰地调⽤delete关键字。同时，shared_ptr重载了"*"和"->"操作符以模仿原始指针的⾏为，并且提供了显⽰bool类型转换以判断指针的有效性。 shared_ptr sp1(new int(100)); assert(sp1); *sp1=200; shared_ptr sp2(new string("Hello")); assert(sp2->size()==5); 我们还可以使⽤shared_ptr的成员函数get()获取原始指针 shared_ptr sp1(new int(100)); int *Int_ptr=sp1.get(); shared_ptr⾥的reset()函数 shared_ptr⾥有个成员函数use_count()，⽤于返回该对象的引⽤计数。 shared_ptr sp1(new int(100)); cout<<"当前计数: "<shared_ptr对象调⽤reset()函数时，它的作⽤时将引⽤计数减⼀，调⽤本⾝的对象的引⽤计数变为0. shared_ptr sp1(new int(100)); cout<<"当前计数: "<shared_ptr进⾏拷贝或者赋值的时候，都会使计数加1。⼯⼚函数每次使⽤shared_ptr都需要显⽰的使⽤new关键字创建⼀个对象。固std库提供了⼀个⼯⼚函数make_shared()。⽤法： auto sp1=make_shared(100); //相当于 shared_ptr sp1(new int(100)); make_shared是⼀个泛型，<>⾥⾯为数据类型，（）对应着new（）⾥的东西，其返回值是⼀个shared_ptr类型的变量。定制删除器 shared_ptr的构造函数可有多个参数，其中有⼀个是shared_ptr(Y *p,D d)，第⼀个参数是要被管理的指针，它的含义与其构造函数的参数相同。⽽第⼆个参数则告诉shared_ptr在析构时不要使⽤delete来操作指针p，⽽要⽤d来操作，即把delete p 换成d（p）。因此，我们就可以⾃⼰制作⼀个删除器如：对于传统的struct FILE的C⽂件操作，需要 FILE *fp=fopen("./1.txt","r"); //... //... fclose(fp); 若⽤shared_ptr，则可以这样做： shared_ptr fp(fopen("./1.txt","r"), fclose); 离开作⽤域时，shared_ptr会⾃动调⽤fclose()函数关闭⽂件。

C++智能指针 智能指针_unique_ptr智能指针详解 智能指针详解作为智能指针的⼀种，unique_ptr 指针⾃然也具备"在适当时机⾃动释放堆内存空间"的能⼒。和 shared_ptr 指针最⼤的不同之处在于，unique_ptr 指针指向的堆内存⽆法同其它 unique_ptr 共享，也就是说，每个 unique_ptr 指针都独⾃拥有对其所指堆内存空间的所有权。这也就意味着，每个 unique_ptr 指针指向的堆内存空间的引⽤计数，都只能为 1，⼀旦该 unique_ptr 指针放弃对所指堆内存空间的所有权，则该空间会被⽴即释放回收。 unique_ptr 智能指针是以模板类的形式提供的，unique_ptr（T 为指针所指数据的类型）定义在头⽂件，并位于 std 命名空间中。因此，要想使⽤ unique_ptr 类型指针，程序中应⾸先包含如下 2 条语句： 1. #include 2. using namespace std; 第 2 句并不是必须的，可以不添加，则后续在使⽤ unique_ptr 指针时，必须标注std:: 。 unique_ptr智能指针的创建 智能指针的创建考虑到不同实际场景的需要，unique_ptr 模板类提供了多个实⽤的构造函数，这⾥给读者列举了⼏种常⽤的构造 unique_ptr 智能指针的⽅式。 1) 通过以下 2 种⽅式，可以创建出空的 unique_ptr 指针： 1. std::unique_ptr p1(); 2. std::unique_ptr p2(nullptr); 2) 创建 unique_ptr 指针的同时，也可以明确其指向。例如： 1. std::unique_ptr p3(new int); 由此就创建出了⼀个 p3 智能指针，其指向的是可容纳 1 个整数的堆存储空间。和可以⽤ make_shared() 模板函数初始化 shared_ptr 指针不同，C++11 标准中并没有为 unique_ptr 类型指针添加类似的模板函数。 3) 基于 unique_ptr 类型指针不共享各⾃拥有的堆内存，因此 C++11 标准中的 unique_ptr 模板类没有提供拷贝构造函数，只提供了移动构造函数。例如： 1. std::unique_ptr p4(new int); 2. std::unique_ptr p5(p4);//错误，堆内存不共享 3. std::unique_ptr p5(std::move(p4));//正确，调⽤移动构造函数值得⼀提的是，对于调⽤移动构造函数的 p4 和 p5 来说，p5 将获取 p4 所指堆空间的所有权，⽽ p4 将变成空指针（nullptr）。 4) 默认情况下，unique_ptr 指针采⽤ std::default_delete ⽅法释放堆内存。当然，我们也可以⾃定义符合实际场景的释放规则。值得⼀提的是，和 shared_ptr 指针不同，为 unique_ptr ⾃定义释放规则，只能采⽤函数对象的⽅式。例如： 1. //⾃定义的释放规则 2. struct myDel 3. { 4. void operator()(int *p) { 5. delete p; 6. } 7. }; 8. std::unique_ptr p6(new int); 9. //std::unique_ptr p6(new int, myDel()); unique_ptr模板类提供的成员⽅法模板类提供的成员⽅法为了⽅便⽤户使⽤ unique_ptr 智能指针，unique_ptr 模板类还提供有⼀些实⽤的成员⽅法，它们各⾃的功能如表 1 所⽰。表 1 unique_ptr指针可调⽤的成员函数成员函数名成员函数名功功能能 operator*() 获取当前 unique_ptr 指针指向的数据。 operator->() 重载 -> 号，当智能指针指向的数据类型为⾃定义的结构体时，通过 -> 运算符可以获取其内部的指定成员。 operator =() 重载了 = 赋值号，从⽽可以将 nullptr 或者⼀个右值 unique_ptr 指针直接赋值给当前同类型的 unique_ptr 指针。 operator []() 重载了 [] 运算符，当 unique_ptr 指针指向⼀个数组时，可以直接通过 [] 获取指定下标位置处的数据。 get() 获取当前 unique_ptr 指针内部包含的普通指针。 get_deleter()

shared_ptr（智能指针）举例程序使⽤动态内存出于以下三种原因之⼀ : 1、程序不知道⾃⼰需要多少对象； 2、程序不知道所需对象的准确类型； 3、程序需要在多个对象间共享数据⼀. 要确保⽤ new 动态分配的内存空间在程序的各条执⾏路径都能被释放是⼀件⿇烦的事情。 11 模板库的头⽂件中定义的智能，即 shared _ptr 模板，就是⽤来部分解决这个问题的。只要将 new 运算符返回的指针 p 交给⼀个 shared_ptr 对象"托管"，就不必担⼼在哪⾥写delete p语句——实际上根本不需要编写这条语句，托管 p 的 shared_ptr 对象在消亡时会⾃动执⾏delete p。⽽且，该 shared_ptr 对象能像指针 p —样使⽤，即假设托管 p 的 shared_ptr 对象叫作 ptr，那么 *ptr 就是 p 指向的对象。通过 shared_ptr 的构造函数，可以让 shared_ptr 对象托管⼀个 new 运算符返回的指针，写法如下：此后，ptr 就可以像 T* 类型的指针⼀样使⽤，即 *ptr 就是⽤ new 动态分配的那个对象。多个 shared_ptr 对象可以共同托管⼀个指针 p，当所有曾经托管 p 的 shared_ptr 对象都解除了对其的托管时，就会执⾏delete p。初始化：例1 例2 只有指向动态分配的对象的指针才能交给 shared_ptr 对象托管。将指向普通局部变量、全局变量的指针交给 shared_ptr 托管，编译时不会有问题，但程序运⾏时会出错，因为不能析构⼀个并没有指向动态分配的内存空间的指针。⼆. shared_ptr与make_shared的区别 make_shared 在动态内存中分配⼀个对象并初始化它，返回指向此对象的shared_ptr，与智能指针⼀样，make_shared也定义在头⽂件 memory中。当要⽤make_shared时，必须指定想要创建的对象类型，定义⽅式与模板类相同，在函数名之后跟⼀个尖括号，在其中给出类型。如 std::shared_ptr p1 = std::make_shared(66)；⼀般采⽤auto定义⼀个对象来保存make_shared的结果，如 auto p2 = std::make_shared(88); 例

C++11unique_ptr智能指针详解 智能指针详解在《》的基础上，本节继续讲解 C++11 标准提供的另⼀种智能指针，即 unique_ptr 智能指针。作为智能指针的⼀种，unique_ptr 指针⾃然也具备"在适当时机⾃动释放堆内存空间"的能⼒。和 shared_ptr 指针最⼤的不同之处在于，unique_ptr 指针指向的堆内存⽆法同其它 unique_ptr 共享，也就是说，每个 unique_ptr 指针都独⾃拥有对其所指堆内存空间的所有权。这也就意味着，每个 unique_ptr 指针指向的堆内存空间的引⽤计数，都只能为 1，⼀旦该 unique_ptr 指针放弃对所指堆内存空间的所有权，则该空间会被⽴即释放回收。 unique_ptr 智能指针是以模板类的形式提供的，unique_ptr（T 为指针所指数据的类型）定义在头⽂件，并位于 std 命名空间中。因此，要想使⽤ unique_ptr 类型指针，程序中应⾸先包含如下 2 条语句： 1. #include 2. using namespace std; 第 2 句并不是必须的，可以不添加，则后续在使⽤ unique_ptr 指针时，必须标注std::。 unique_ptr智能指针的创建 智能指针的创建考虑到不同实际场景的需要，unique_ptr 模板类提供了多个实⽤的构造函数，这⾥给读者列举了⼏种常⽤的构造 unique_ptr 智能指针的⽅式。 1) 通过以下 2 种⽅式，可以创建出空的 unique_ptr 指针： 1. std::unique_ptr p1(); 2. std::unique_ptr p2(nullptr); 2) 创建 unique_ptr 指针的同时，也可以明确其指向。例如： 1. std::unique_ptr p3(new int); 由此就创建出了⼀个 p3 智能指针，其指向的是可容纳 1 个整数的堆存储空间。和可以⽤ make_shared() 模板函数初始化 shared_ptr 指针不同，C++11 标准中并没有为 unique_ptr 类型指针添加类似的模板函数。 3) 基于 unique_ptr 类型指针不共享各⾃拥有的堆内存，因此 C++11 标准中的 unique_ptr 模板类没有提供拷贝构造函数，只提供了移动构造函数。例如： 1. std::unique_ptr p4(new int); 2. std::unique_ptr p5(p4);//错误，堆内存不共享 3. std::unique_ptr p5(std::move(p4));//正确，调⽤移动构造函数值得⼀提的是，对于调⽤移动构造函数的 p4 和 p5 来说，p5 将获取 p4 所指堆空间的所有权，⽽ p4 将变成空指针（nullptr）。 4) 默认情况下，unique_ptr 指针采⽤ std::default_delete ⽅法释放堆内存。当然，我们也可以⾃定义符合实际场景的释放规则。值得⼀提的是，和 shared_ptr 指针不同，为 unique_ptr ⾃定义释放规则，只能采⽤函数对象的⽅式。例如： 1. //⾃定义的释放规则 2. struct myDel 3. { 4. void operator()(int *p) { 5. delete p; 6. } 7. }; 8. std::unique_ptr p6(new int); 9. //std::unique_ptr p6(new int, myDel()); unique_ptr模板类提供的成员⽅法模板类提供的成员⽅法为了⽅便⽤户使⽤ unique_ptr 智能指针，unique_ptr 模板类还提供有⼀些实⽤的成员⽅法，它们各⾃的功能如表 1 所⽰。表 1 unique_ptr指针可调⽤的成员函数成员函数名成员函数名功功能能 operator*() 获取当前 unique_ptr 指针指向的数据。 operator->() 重载 -> 号，当智能指针指向的数据类型为⾃定义的结构体时，通过 -> 运算符可以获取其内部的指定成员。 operator =() 重载了 = 赋值号，从⽽可以将 nullptr 或者⼀个右值 unique_ptr 指针直接赋值给当前同类型的 unique_ptr 指针。 operator []() 重载了 [] 运算符，当 unique_ptr 指针指向⼀个数组时，可以直接通过 [] 获取指定下标位置处的数据。 get(

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