c++ wake_ptr智能指针

2023-12-20 00:20
文章标签 c++ 指针 智能 ptr wake

本文主要是介绍c++ wake_ptr智能指针,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!

转载自c语言中文网

在 C++98/03 的基础上,C++11 标准新引入了 shared_ptr、unique_ptr 以及 weak_ptr 这 3 个智能指针。其中,shared_ptr 和 unique_ptr 已经在前面章节做了详细地介绍,本节重点讲解 weak_ptr 智能指针的特性和用法。

注意学习 weak_ptr 智能指针之前,读者必须对 shared_ptr 智能指针有一定的了解,可阅读《C++11 shared_ptr智能指针》一节;关于 unique_ptr 指针,读者可阅读《C++11 unique_ptr智能指针》一节做系统学习。

C++11 weak_ptr智能指针

和 shared_ptr、unique_ptr 类型指针一样,weak_ptr 智能指针也是以模板类的方式实现的。weak_ptr( T 为指针所指数据的类型)定义在<memory>头文件,并位于 std 命名空间中。因此,要想使用 weak_ptr 类型指针,程序中应首先包含如下 2 条语句:

#include <memory>using namespace std;

第 2 句并不是必须的,可以不添加,则后续在使用 unique_ptr 指针时,必须标注std::

需要注意的是,C++11标准虽然将 weak_ptr 定位为智能指针的一种,但该类型指针通常不单独使用(没有实际用处),只能和 shared_ptr 类型指针搭配使用。甚至于,我们可以将 weak_ptr 类型指针视为 shared_ptr 指针的一种辅助工具,借助 weak_ptr 类型指针, 我们可以获取 shared_ptr 指针的一些状态信息,比如有多少指向相同的 shared_ptr 指针、shared_ptr 指针指向的堆内存是否已经被释放等等。

需要注意的是,当 weak_ptr 类型指针的指向和某一 shared_ptr 指针相同时,weak_ptr 指针并不会使所指堆内存的引用计数加 1;同样,当 weak_ptr 指针被释放时,之前所指堆内存的引用计数也不会因此而减 1。也就是说,weak_ptr 类型指针并不会影响所指堆内存空间的引用计数。

除此之外,weak_ptr 模板类中没有重载 * 和 -> 运算符,这也就意味着,weak_ptr 类型指针只能访问所指的堆内存,而无法修改它。

1、weak_ptr指针的创建

创建一个 weak_ptr 指针,有以下 3 种方式:

  1. 可以创建一个空 weak_ptr 指针,例如:
std::weak_ptr<int> wp1;
  1. 凭借已有的 weak_ptr 指针,可以创建一个新的 weak_ptr 指针,例如:
std::weak_ptr<int> wp2 (wp1);

若 wp1 为空指针,则 wp2 也为空指针;反之,如果 wp1 指向某一 shared_ptr 指针拥有的堆内存,则 wp2 也指向该块存储空间(可以访问,但无所有权)。

  1. weak_ptr 指针更常用于指向某一 shared_ptr 指针拥有的堆内存,因为在构建 weak_ptr 指针对象时,可以利用已有的 shared_ptr 指针为其初始化。例如:
std::shared_ptr<int> sp (new int);
std::weak_ptr<int> wp3 (sp);

由此,wp3 指针和 sp 指针有相同的指针。再次强调,weak_ptr 类型指针不会导致堆内存空间的引用计数增加或减少。

2) weak_ptr模板类提供的成员方法

和 shared_ptr、unique_ptr 相比,weak_ptr 模板类提供的成员方法不多,表 1 罗列了常用的成员方法及各自的功能。

成员方法功 能
operator=()重载 = 赋值运算符,是的 weak_ptr 指针可以直接被 weak_ptr 或者 shared_ptr 类型指针赋值。
swap(x)其中 x 表示一个同类型的 weak_ptr 类型指针,该函数可以互换 2 个同类型 weak_ptr 指针的内容。
reset()将当前 weak_ptr 指针置为空指针。
use_count()查看指向和当前 weak_ptr 指针相同的 shared_ptr 指针的数量。
expired()判断当前 weak_ptr 指针为否过期(指针为空,或者指向的堆内存已经被释放)。
lock()如果当前 weak_ptr 已经过期,则该函数会返回一个空的 shared_ptr 指针;反之,该函数返回一个和当前 weak_ptr 指向相同的 shared_ptr 指针。

再次强调,weak_ptr 模板类没有重载 * 和 -> 运算符,因此 weak_ptr 类型指针只能访问某一 shared_ptr 指针指向的堆内存空间,无法对其进行修改。

下面的样例演示了 weak_ptr 指针以及表 1 中部分成员方法的基本用法:

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
int main()
{std::shared_ptr<int> sp1(new int(10));std::shared_ptr<int> sp2(sp1);std::weak_ptr<int> wp(sp2);//输出和 wp 同指向的 shared_ptr 类型指针的数量cout << wp.use_count() << endl;//释放 sp2sp2.reset();cout << wp.use_count() << endl;//借助 lock() 函数,返回一个和 wp 同指向的 shared_ptr 类型指针,获取其存储的数据cout << *(wp.lock()) << endl;return 0;
}

程序执行结果为:

2
1
10

有关表 1 中其它成员函数的用法,感兴趣的读者可直接查看 weak_ptr 官网。

这篇关于c++ wake_ptr智能指针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!


原文地址:
本文来自互联网用户投稿,该文观点仅代表作者本人,不代表本站立场。本站仅提供信息存储空间服务,不拥有所有权,不承担相关法律责任。如若转载,请注明出处:http://www.chinasem.cn/article/514226

相关文章

C++中detach的作用、使用场景及注意事项

《C++中detach的作用、使用场景及注意事项》关于C++中的detach,它主要涉及多线程编程中的线程管理,理解detach的作用、使用场景以及注意事项,对于写出高效、安全的多线程程序至关重要,下... 目录一、什么是join()?它的作用是什么?类比一下:二、join()的作用总结三、join()怎么

C++中全局变量和局部变量的区别

《C++中全局变量和局部变量的区别》本文主要介绍了C++中全局变量和局部变量的区别,全局变量和局部变量在作用域和生命周期上有显著的区别,下面就来介绍一下,感兴趣的可以了解一下... 目录一、全局变量定义生命周期存储位置代码示例输出二、局部变量定义生命周期存储位置代码示例输出三、全局变量和局部变量的区别作用域

C++中assign函数的使用

《C++中assign函数的使用》在C++标准模板库中,std::list等容器都提供了assign成员函数,它比操作符更灵活,支持多种初始化方式,下面就来介绍一下assign的用法,具有一定的参考价... 目录​1.assign的基本功能​​语法​2. 具体用法示例​​​(1) 填充n个相同值​​(2)

Python办公自动化实战之打造智能邮件发送工具

《Python办公自动化实战之打造智能邮件发送工具》在数字化办公场景中,邮件自动化是提升工作效率的关键技能,本文将演示如何使用Python的smtplib和email库构建一个支持图文混排,多附件,多... 目录前言一、基础配置:搭建邮件发送框架1.1 邮箱服务准备1.2 核心库导入1.3 基础发送函数二、

c++ 类成员变量默认初始值的实现

《c++类成员变量默认初始值的实现》本文主要介绍了c++类成员变量默认初始值,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录C++类成员变量初始化c++类的变量的初始化在C++中,如果使用类成员变量时未给定其初始值,那么它将被

C++中NULL与nullptr的区别小结

《C++中NULL与nullptr的区别小结》本文介绍了C++编程中NULL与nullptr的区别,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编... 目录C++98空值——NULLC++11空值——nullptr区别对比示例 C++98空值——NUL

C++ Log4cpp跨平台日志库的使用小结

《C++Log4cpp跨平台日志库的使用小结》Log4cpp是c++类库,本文详细介绍了C++日志库log4cpp的使用方法,及设置日志输出格式和优先级,具有一定的参考价值,感兴趣的可以了解一下... 目录一、介绍1. log4cpp的日志方式2.设置日志输出的格式3. 设置日志的输出优先级二、Window

从入门到精通C++11 <chrono> 库特性

《从入门到精通C++11<chrono>库特性》chrono库是C++11中一个非常强大和实用的库,它为时间处理提供了丰富的功能和类型安全的接口,通过本文的介绍,我们了解了chrono库的基本概念... 目录一、引言1.1 为什么需要<chrono>库1.2<chrono>库的基本概念二、时间段(Durat

C++20管道运算符的实现示例

《C++20管道运算符的实现示例》本文简要介绍C++20管道运算符的使用与实现,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友们下面随着小编来一起学习学习吧... 目录标准库的管道运算符使用自己实现类似的管道运算符我们不打算介绍太多,因为它实际属于c++20最为重要的

Visual Studio 2022 编译C++20代码的图文步骤

《VisualStudio2022编译C++20代码的图文步骤》在VisualStudio中启用C++20import功能,需设置语言标准为ISOC++20,开启扫描源查找模块依赖及实验性标... 默认创建Visual Studio桌面控制台项目代码包含C++20的import方法。右键项目的属性: