智能指针shared_ptr的用法
本文参考
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。 特别注意的一点是,调用reset和shared_ptr对象自己析构的结果一样,都会引用计数-1。 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: 复制代码 #include "stdafx.h" #include #include #include using namespace std; class Person { public: Person(int v) { value = v; std::cout << "Cons" < 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。 复制代码 struct AStruct; struct BStruct; struct AStruct { std::shared_ptr bPtr; ~AStruct() { cout << "AStruct is deleted!"< APtr; ~BStruct() { cout << "BStruct is deleted!" << endl; } }; void TestLoopReference() { std::shared_ptr ap(new AStruct); std::shared_ptr bp(new BStruct); ap->bPtr = bp; bp->APtr = ap; }