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【14】c++11新特性 —>共享智能指针
在C++中没有垃圾回收机制,必须自己释放分配的内存,否则就会造成内存泄露。解决这个问题最有效的方法是使用智能指针(smart pointer)。智能指针是存储指向动态分配(堆)对象指针的类,用于生存期的控制,能够确保在离开指针所在作用域时,自动地销毁动态分配的对象,防止内存泄露。智能指针的核心实现技术是引用计数,每使用它一次,内部引用计数加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
。
C++11中提供了三种智能指针,使用这些智能指针时需要引用头文件 < memory >:
std::shard_ptr : 共享的智能指针
std::unique_ptr : 独占的智能指针
std::weak_ptr : 弱引用的智能指针,它不共享指针,不能操作资源,是用来监视shared_ptr的。
shared_ptr的初始化
共享智能指针是指多个智能指针可以同事管理同一块有效内存,共享智能指针shared_ptr是一个模板类,如果要进行初始化有三种方式:构造函数,std::make_shared辅助函数,reset方法
。共享智能指针对象初始化完毕后,就指向了要管理的那块内存,如果想要查看当前有多少个智能指针同时管理这块内存,可以使用use_count
。
通过构造函数初始化
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <memory>
using namespace std;int main()
{//使用智能指针管理一块int型的堆内存shared_ptr<int>ptr1(new int(520));cout << "ptr1 use count : " << ptr1.use_count() << endl;//使用智能指针管理一块字符数组对应的堆内存shared_ptr<char> ptr2(new char[12]);cout << "ptr2 use count : " << ptr2.use_count() << endl;//创建智能指针对象,不管理任何内存shared_ptr<int> ptr3;cout << "ptr3 use count : " << ptr3.use_count() << endl;//创建智能指针对象,不管理任何内存shared_ptr<int> ptr4(nullptr);cout << "ptr4 use count : " << ptr4.use_count() << endl;return 0;
}
注:如果智能指针被初始化了一块有效内存,那么这块内存的引用计数+1;如果智能指针没有被初始化或者被初始化为nullptr空指针,引用计数不会+1。另外,不要一个原始指针初始化多个shared_ptr.
下面代码运行会报错:
int* p = new int;shared_ptr<int> p1(p);shared_ptr<int> p2(p);
通过拷贝和移动构造函数初始化
当一个智能指针被初始化之后,就可以通过这个智能指针初始化其他新对象。在创建新对象的时候,对应的拷贝构造函数或者移动构造函数就被自动调用了。
#include <iostream>
#include <thread>
#include <mutex>
#include <memory>
using namespace std;int main()
{//使用智能指针管理一块int型的堆内存shared_ptr<int>ptr1(new int(520));cout << "ptr1 use count : " << ptr1.use_count() << endl;//调用拷贝构造函数shared_ptr<int>ptr2(ptr1);cout << "ptr2 use count : " << ptr2.use_count() << endl;shared_ptr<int>ptr3 = ptr2;cout << "ptr3 use count : " << ptr3.use_count() << endl;//调用移动构造函数shared_ptr<int>ptr4(move(ptr3));cout << "ptr4 use count : " << ptr4.use_count() << endl;shared_ptr<int>ptr5 = move(ptr4);cout << "ptr5 use count : " << ptr5.use_count() << endl;return 0;
}
move移动语义只是转让内存的所有权,因此引用计数不会变化。
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