【C++】智能指针——auto_ptr，unique_ptr，shared_ptr

本文主要是介绍【C++】智能指针——auto_ptr，unique_ptr，shared_ptr，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

目录

auto_ptr

unique_ptr

shared_ptr

并发问题

循环引用问题

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智能指针的原理：传送门——>智能指针的原理

auto_ptr

使用方法参考官方文档

传送门——>auto_ptr文档

auto_ptr并不是一个优秀的智能指针，它的设计理念是——管理权转移。如下代码示意

auto_ptr(auto_ptr<T>& sp):_ptr(sp._ptr){// 管理权转移sp._ptr = nullptr;}

旧的智能指针的会转移给新的智能指针，而旧的智能指针的会被置空。所以就有一个很严重的问题——如果对置空的智能指针做了加加减减等操作呢？如下代码示意

int main()
{std::auto_ptr<int> sp1(new int);std::auto_ptr<int> sp2(sp1); // 管理权转移//sp1悬空*sp2 = 10;cout << *sp2 << endl;cout << *sp1 << endl;return 0;
}

auto_ptr是一个失败设计，很多公司明确要求不能使用auto_ptr

unique_ptr

使用方法参考官方文档

传送门——>unique_ptr文档

unique_ptr智能指针的设计理念很简单——防拷贝。也就是说一份资源只能由一个unique_ptr管理，如下代码示意

unique_ptr(const unique_ptr<T>& sp) = delete;unique_ptr<T>& operator=(const unique_ptr<T>& sp) = delete;

shared_ptr

使用方法参考官方文档

传送门——>shared_ptr文档

不同于unique_ptr，shared_ptr的允许多个智能指针管理同一份资源。shared_ptr采用引用计数的机制来判断一个资源是否允许被销毁

shared_ptr的引用计数是额外申请了空间（并没有在类的内部），它的设计是由一个指针指向一块空间，该空间存放计数。这种设计难免会有内存碎片的问题

代码示意

shared_ptr(T* ptr = nullptr):_ptr(ptr), _pRefCount(new int(1)) //额外开辟空间, _pmtx(new mutex){}

并发问题

引用计数本身是有并发问题的，关于线程，并发，锁相关知识可参考小编另一篇文章。

传送门——>线程，并发，锁

1.智能指针对象中引用计数是多个智能指针对象共享的，两个线程中智能指针的引用计数同时 ++或--，这个操作不是原子的，引用计数原来是1，++了两次，可能还是2.这样引用计数就错 乱了。会导致资源未释放或者程序崩溃的问题。所以只能指针中引用计数++、--是需要加锁 的，也就是说引用计数的操作是线程安全的。

2. 智能指针管理的对象存放在堆上，两个线程中同时去访问，会导致线程安全问题。

所以引用计数的加加减减操作是加锁的。如下代码示意

void Release(){_pmtx->lock();bool flag = false;if (--(*_pRefCount) == 0 && _ptr){cout << "delete:" << _ptr << endl;delete _ptr;delete _pRefCount;flag = true;}_pmtx->unlock();if (flag == true){delete _pmtx;}}void AddRef(){_pmtx->lock();++(*_pRefCount);_pmtx->unlock();}

循环引用问题

该问题是有类似于链表节点的结构引起的，当外部的智能指针都释放了，就拿不内部的智能指针，那么节点就不会释放

解决方案：在引用计数的场景下，把节点中的_prev和_next改成weak_ptr就可以了，weak_ptr不会增加引用计数，代码示意

struct ListNode
{int _data;weak_ptr<ListNode> _prev;weak_ptr<ListNode> _next;
};

这篇关于【C++】智能指针——auto_ptr，unique_ptr，shared_ptr的文章就介绍到这儿，希望我们推荐的文章对编程师们有所帮助！

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