一文掌握?C ?智能指針的使用
時(shí)間：2021-10-20 16:14:58
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[導(dǎo)讀]來(lái)自：現(xiàn)代C教程：高速上手C11/14/17/20鏈接：https://changkun.de/modern-cpp/zh-cn/05-pointers/index.htmlRAII與引用計(jì)數(shù)了解?Objective-C/Swift?的程序員應(yīng)該知道引用計(jì)數(shù)的概念。引用計(jì)數(shù)這種計(jì)...
來(lái)自：現(xiàn)代 C 教程：高速上手 C 11/14/17/20鏈接：https://changkun.de/modern-cpp/zh-cn/05-pointers/index.html
RAII 與引用計(jì)數(shù)
了解?Objective-C/Swift?的程序員應(yīng)該知道引用計(jì)數(shù)的概念。引用計(jì)數(shù)這種計(jì)數(shù)是為了防止內(nèi)存泄露而產(chǎn)生的。基本想法是對(duì)于動(dòng)態(tài)分配的對(duì)象，進(jìn)行引用計(jì)數(shù)，每當(dāng)增加一次對(duì)同一個(gè)對(duì)象的引用，那么引用對(duì)象的引用計(jì)數(shù)就會(huì)增加一次， 每刪除一次引用，引用計(jì)數(shù)就會(huì)減一，當(dāng)一個(gè)對(duì)象的引用計(jì)數(shù)減為零時(shí)，就自動(dòng)刪除指向的堆內(nèi)存。
在傳統(tǒng)C 中，『記得』手動(dòng)釋放資源，總不是最佳實(shí)踐。因?yàn)槲覀兒苡锌赡芫屯浟巳メ尫刨Y源而導(dǎo)致泄露。所以通常的做法是對(duì)于一個(gè)對(duì)象而言，我們?cè)跇?gòu)造函數(shù)的時(shí)候申請(qǐng)空間，而在析構(gòu)函數(shù)（在離開(kāi)作用域時(shí)調(diào)用）的時(shí)候釋放空間， 也就是我們常說(shuō)的 RAII 資源獲取即初始化技術(shù)。
凡事都有例外，我們總會(huì)有需要將對(duì)象在自由存儲(chǔ)上分配的需求，在傳統(tǒng) C 里我們只好使用 new 和 delete 去 『記得』對(duì)資源進(jìn)行釋放。而 C 11 引入了智能指針的概念，使用了引用計(jì)數(shù)的想法，讓程序員不再需要關(guān)心手動(dòng)釋放內(nèi)存。
這些智能指針就包括?std::shared_ptr std::unique_ptr std::weak_ptr，使用它們需要包含頭文件
注意：引用計(jì)數(shù)不是垃圾回收，引用計(jì)數(shù)能夠盡快收回不再被使用的對(duì)象，同時(shí)在回收的過(guò)程中也不會(huì)造成長(zhǎng)時(shí)間的等待， 更能夠清晰明確的表明資源的生命周期。
std::shared_ptr
std::shared_ptr 是一種智能指針，它能夠記錄多少個(gè) shared_ptr 共同指向一個(gè)對(duì)象，從而消除顯式的調(diào)用 delete，當(dāng)引用計(jì)數(shù)變?yōu)榱愕臅r(shí)候就會(huì)將對(duì)象自動(dòng)刪除。
但還不夠，因?yàn)槭褂?std::shared_ptr 仍然需要使用 new 來(lái)調(diào)用，這使得代碼出現(xiàn)了某種程度上的不對(duì)稱。
std::make_shared 就能夠用來(lái)消除顯式的使用 new，所以 std::make_shared 會(huì)分配創(chuàng)建傳入?yún)?shù)中的對(duì)象， 并返回這個(gè)對(duì)象類型的 std::shared_ptr 指針。例如：
| #include #include void foo(std::shared_ptr<int> i) { (*i) ; } int main() { // auto pointer = new int(10); // illegal, no direct assignment // Constructed a std::shared_ptr auto pointer = std::make_shared<int>(10); foo(pointer); std::cout << *pointer << std::endl; // 11 // The shared_ptr will be destructed before leaving the scope return 0; } |
| auto pointer = std::make_shared<int>(10); auto pointer2 = pointer; // 引用計(jì)數(shù) 1 auto pointer3 = pointer; // 引用計(jì)數(shù) 1 int *p = pointer.get(); // 這樣不會(huì)增加引用計(jì)數(shù) std::cout << "pointer.use_count() = " << pointer.use_count() << std::endl; // 3 std::cout << "pointer2.use_count() = " << pointer2.use_count() << std::endl; // 3 std::cout << "pointer3.use_count() = " << pointer3.use_count() << std::endl; // 3 pointer2.reset(); std::cout << "reset pointer2:" << std::endl; std::cout << "pointer.use_count() = " << pointer.use_count() << std::endl; // 2 std::cout << "pointer2.use_count() = " << pointer2.use_count() << std::endl; // 0, pointer2 已 reset std::cout << "pointer3.use_count() = " << pointer3.use_count() << std::endl; // 2 pointer3.reset(); std::cout << "reset pointer3:" << std::endl; std::cout << "pointer.use_count() = " << pointer.use_count() << std::endl; // 1 std::cout << "pointer2.use_count() = " << pointer2.use_count() << std::endl; // 0 std::cout << "pointer3.use_count() = " << pointer3.use_count() << std::endl; // 0, pointer3 已 reset |
std::unique_ptr
std::unique_ptr?是一種獨(dú)占的智能指針，它禁止其他智能指針與其共享同一個(gè)對(duì)象，從而保證代碼的安全：
| std::unique_ptr<int> pointer = std::make_unique<int>(10); // make_unique 從 C 14 引入 std::unique_ptr<int> pointer2 = pointer; // 非法 |
| template<typename T, typename ...Args> std::unique_ptr 本站聲明： 本文章由作者或相關(guān)機(jī)構(gòu)授權(quán)發(fā)布，目的在于傳遞更多信息，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)，本站亦不保證或承諾內(nèi)容真實(shí)性等。需要轉(zhuǎn)載請(qǐng)聯(lián)系該專欄作者，如若文章內(nèi)容侵犯您的權(quán)益，請(qǐng)及時(shí)聯(lián)系本站刪除。
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