智能指针

向右看齐 2023-06-21 03:46 42阅读 0赞

# 智能指针 #

智能指针的智能，体现在智能指针能够在每次完成工作之后自动释放占用的空间。  
我们通常使用的裸指针，使用完成后需要通过delete或者free来进行释放，那么如果我们没有进行释放操作，或者函数无法运行到释放操作的部分就已经在某些条件下退出了，该指针就会成为野指针。  
例如：

int main()
    { 
    	int *a(new int);
    	if(1)
    		throw "-1";//或：return -1;
    	delete a;
    	return 0;
    }

上述代码中，就是未运行到delete语句时，函数会在某种条件下退出函数栈，那么a就成了野指针，a所在的空间就会发生内存泄露。

还有一种情况，当用户希望用两个指针管理同一块内存时，使用拷贝构造默认的形式是浅拷贝，那么释放资源时就会出现两次释放同一块资源的错误，如果我们把它改成深拷贝，那么这两个指针就不再满足管理同一块内存的需求。

在C++中，我们使用智能指针来解决这样的问题。

智能指针，使用类来实现，利用对象出作用域自动调用析构函数的特性，来保证所占用内存的及时释放。  
简单的智能指针模型可以这样写：

template<typename T>
    class smartp
    { 
    public:
    	smartp(T =T()) { }
    	~smartp() { delete _p;}
    private:
    	T *_p;
    };

# 不带计数的智能指针 #

1.  auto\_ptr  
    转移对象的所有权。  
    也就是当我们使用一个auto\_ptr（设为A）去拷贝构造或者给另一个auto\_ptr（设为B）赋值的时候，原来的A就会变成空指针，因此，在auto\_ptr的使用过程中，始终保证只用最后一个指针来管理资源。
2.  scoped\_ptr  
    直接删除拷贝构造和赋值函数，也就是不允许使用拷贝构造或赋值运算来构造新的scoped\_ptr指针。
3.  unique\_ptr  
    同样的，unique\_ptr也只使用最后一个指针来管理资源，并且它也删除了拷贝构造函数和赋值函数，取而代之的是带右值引用参数的拷贝构造和赋值。在使用的过程中，将被拷贝对象使用move强转成右值类型，然后调用对应的拷贝构造和赋值函数。

# 带引用计数的智能指针 #

*给每一个对象资源匹配一个引用计数，使多个智能指针可以管理同一个资源。  
计数减为0时释放资源。*

1.  shared\_ptr  
    可以改变资源的引用计数  
    定义对象的地方使用强智能指针。
2.  weak\_ptr  
    不会改变资源的引用计数，用以解决强智能指针循环引用（交叉引用）时资源无法释放的问题。  
    应用智能指针的地方使用弱智能指针。