智能指针是存储指向动态分配(堆)对象指针的类,确保离开指针所在的作用域时,自动销毁动态分配的对象,防止内存泄漏。智能指针实现的核心技术是引用计数,每使用一次,内部引用计数加1,每析构一次内部引用计数减1,减为0时,删除所指向的堆内存。
智能指针使用需要包含头文件
1.共享智能指针shared_ptr
shared_ptr是个模板类,可以通过构造函数、reset、shared_ptr辅助函数初始化
use_count查看引用计数、get方法获取原始指针
//构造函数初始化//shared_ptr 智能指针名字 (创建堆内存);//构造函数初始化
// 拷贝、移动构造函数初始化// make_shared初始化//template // shared_ptr make_shared(Args .... args)
//reset构造函数初始化//void reset() noexcept;//template //void reset(Y *ptr);//template //void reset(Y* ptr, Deleter d);//template //void reset(Y* ptr, Deleter d,Alloc alloc);
//prt指向要获取所有权的对象指针,d指向要获取所有权的对象指针,alloc内部存储器所用的分配器
//获取原始指针//T *get() const noexcept;
//构造函数初始化shared_ptr ptr1(new int(3));// 移动构造函数初始化shared_ptr ptr2 = move(ptr1);// 拷贝构造函数初始化shared_ptr ptr3 = ptr2;// make_shared初始化shared_ptr ptr4 = make_shared(4);shared_ptr ptr5 = make_shared(4);shared_ptr ptr6 = make_shared("hello,world");//reset构造函数初始化ptr6.reset();ptr5.reset(new EPtr(99));//获取原始指针使用EPtr* t = ptr5.get();t->set(1000);t->pritf();//智能指针使用ptr5->set(999);ptr5->pritf();cout << endl;
智能指针删除器
当智能指针引用计数为0时,会自动释放内存。也可以指定在初始化智能指针时指定删除器函数(本质为回调函数),一般为lambda表达式。管理数组的智能指针必须指定删除器函数(也可以使用C++的srd::default_delete
//shared_ptr ppp2(new EPtr[3]);//只释放一次//cout << endl;shared_ptr ppp3(new EPtr[3], [](EPtr* ptr) {cout << "数组必须指定删除器函数 -----------------" << endl;delete[] ptr;});cout << endl;shared_ptr ppp5(new EPtr[3],default_delete());std::cout << endl;shared_ptr ppp4(new int[3], default_delete());cout << endl;
注意事项:
不能使用一个地址初始化多个共享智能指针(通过智能指针给智能指针赋值解决)
函数不能管理返回this的共享智能指针对象(通过weak_ptr解决)
共享智能指针不能循环引用(通过weak_ptr解决)
2.独占智能指针unique_ptr
内部引用计数为1,如另一个智能指针需要使用这块对内存,是需要使用move函数来转移
不允许将一个unique_ptr赋值给另一个unique_ptr
//构造函数初始化unique_ptr ptr1(new int(3));// 移动构造函数初始化unique_ptr ptr2 = move(ptr1);//reset构造函数初始化ptr2.reset();ptr2.reset(new int(99));//获取原始指针使用unique_ptr ptr3(new EPtr(4));EPtr* t = ptr3.get();t->set(100);t->pritf();
指定删除器不一样,需要在<>里面加入删除器函数类型
using funPtr = void(*)(EPtr *);unique_ptr ptr3(new EPtr("HELLO"), [](EPtr* t) {cout << "test_unique_ptrDelete---------" << endl;delete t; });//c11中unique_ptr能自动申请与释放数组地址unique_ptr ptr4(new EPtr[3]);//c11中shared_ptr不支持下面方法,才c11后才支持shared_ptr ptr5(new EPtr[3]);
3.弱引用之智能指针weak_ptr
不共享指针,不操作资源,来监视shared_ptr(协调shared_ptr),主要解决返回this的shared_ptr与循环引用问题
use_count:获取shared_ptr内的引用计数expired:判断资源是否被释放,true-释放,false-没有释放lock:获取shared_ptr的资源对象reset:释放,让其不监视shared_ptr的资源
class MyClassPtr :public enable_shared_from_this
{
public:shared_ptr getPtr() {//return shared_ptr(this);return shared_from_this();}~MyClassPtr() {cout << "析构"< ptr1 (objPtr);//不能使用一个地址初始化多个共享智能指针,会释放多次//shared_ptr ptr2(objPtr);//errorshared_ptr ptr2 = ptr1;shared_ptr sptr1(new MyClassPtr);cout << "引用计数 = "<通过shared_from_this()方法来返回共享智能指针//shared_from_this函数内部通过weak_ptr的lock()返回shared_ptr对象shared_ptr sptr2 = sptr1->getPtr();cout << "引用计数 = " << sptr2.use_count() << endl;