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本章主要介紹C/C++中智能指針的使用方法
一、什么是智能指針?C/C++中,指針是一個(gè)非常重要的概念,其強(qiáng)大但也麻煩
麻煩之處就在于一旦你申請(qǐng)了內(nèi)存,那就必須要手動(dòng)去釋放內(nèi)容,否則就會(huì)造成內(nèi)存泄漏
當(dāng)然了,在代碼量少的情況下你可能會(huì)不以為意,因?yàn)檫@點(diǎn)內(nèi)存即使泄露了也根本看不出來(lái),而且一旦程序執(zhí)行結(jié)束,所有內(nèi)存都會(huì)被系統(tǒng)釋放
但如果一旦寫(xiě)比較大點(diǎn)的項(xiàng)目,內(nèi)存管理就顯得很重要了,比如QQ,微信等等,一般都是一直掛著的
如果掛幾個(gè)小時(shí)就把電腦內(nèi)存耗干凈了,瞬間電腦變卡,誰(shuí)還用啊
所以智能指針的作用就是防止我們麻痹大意忘記釋放內(nèi)存,幫助我們管理內(nèi)存的
二、使用方法當(dāng)然也有多次釋放一個(gè)指針,導(dǎo)致程序崩潰的問(wèn)題也能就此解決
雖然智能指針聽(tīng)著很高級(jí),但使用起來(lái)并不算復(fù)雜,熟悉之后,其實(shí)和普通指針差別不大。但會(huì)更加好用
自C++11之后,智能指針共有三個(gè):shared_ptr
、unique_ptr
、weak_ptr
看名字就知道,它是可以分享的指針,其使用方法很簡(jiǎn)單:
比如這里有一個(gè)類(lèi):
class User {public:
User() {cout<< "這是構(gòu)造函數(shù)"<< endl;
}
~User()
{cout<< "這是析構(gòu)函數(shù)"<< endl;
}
void TestFun() {cout<< "這是一個(gè)測(cè)試函數(shù)"<< endl;
}
};
然后使用共享智能指針:
#includeusing namespace std;
//上面的那個(gè)類(lèi)可以放在這里
int main() {shared_ptrp(new User());
shared_ptrp1 = p;
shared_ptrp2 = p;
p->TestFun(); //調(diào)用函數(shù)的方式和指針一樣
cout<< p.use_count()<< endl; //輸出共享個(gè)數(shù)
}
即:通過(guò)模板參數(shù),傳入要構(gòu)造的指針類(lèi)型,然后在初始化的時(shí)候,就可以直接new
一個(gè)對(duì)象即可
因?yàn)槭枪蚕淼?,所以它還能互相賦值,并可以用函數(shù)use_count
返回當(dāng)前共享的個(gè)數(shù)
其使用方法,如調(diào)用類(lèi)的函數(shù)和屬性之類(lèi)的,就和普通的指針一樣,用->
進(jìn)行調(diào)用即可,但是卻不需要我們?nèi)ビH自清理內(nèi)存了!
看,現(xiàn)在我們并沒(méi)有清理內(nèi)存,但這個(gè)類(lèi)的析構(gòu)函數(shù)卻被調(diào)用了!這就說(shuō)明內(nèi)存已經(jīng)被正常釋放了
這就是智能指針的好處!
但智能指針寫(xiě)著有點(diǎn)麻煩,每次聲明其類(lèi)型都有一長(zhǎng)串,所以一般我們會(huì)對(duì)指針進(jìn)行重定義,達(dá)到簡(jiǎn)化的目的:
typedef shared_ptrSPUser;
int main() {SPUser p(new User());
SPUser p1 = p;
SPUser p2 = p;
p->TestFun(); //調(diào)用函數(shù)的方式和指針一樣
cout<< p.use_count()<< endl; //輸出共享個(gè)數(shù)
}
2.unique_ptr上面的共享指針的使用方法和普通指針區(qū)別并不大
但有時(shí)候,我們想要某個(gè)對(duì)象同時(shí)只能存在一份,即不允許像共享指針那樣,可以到處隨意賦值給別人
這時(shí)候就可以用unique_ptr
,其使用方法如下:
typedef unique_ptrUPUser; //重新定義一個(gè)名稱(chēng),便于使用
int main() {UPUser p(new User);
//UPUser p1 = p; //錯(cuò)誤,不能進(jìn)行賦值
UPUser p2;
p2.swap(p); //但可以交換,即p2現(xiàn)在保存有變量,但p變?yōu)榱丝罩羔? if (p == nullptr) {cout<< "p為空指針"<< endl;
}
p2->TestFun(); //正常調(diào)用
UPUser p3 = move(p2); //也可以用move函數(shù)移動(dòng)
if (p2 == nullptr) {//此時(shí)p2就是空指針
cout<< "p2為空指針"<< endl;
}
p3->TestFun(); //p3則保存對(duì)象指針
}
可以看到,它的使用方法其實(shí)和共享指針是差不多的,唯一不同之處就是,它內(nèi)部的指針值,同一時(shí)刻只能存在一份
即,你不能對(duì)它進(jìn)行任何形式的復(fù)制,但是可以移動(dòng)
3.weak_ptr這個(gè)智能指針用的不太多,因?yàn)樗旧聿](méi)有太多實(shí)際的用途,而是主要作為shared_ptr
的一個(gè)輔助類(lèi)存在
比如有多少指向相同的
shared_ptr
指針、shared_ptr
指針指向的堆內(nèi)存是否已經(jīng)被釋放等等。
其使用方法如下:
typedef shared_ptrSPUser;
typedef weak_ptrWPUser;
int main() { SPUser p(new User());
SPUser p1 = p;
SPUser p2 = p;
WPUser wp(p);
cout<< wp.use_count()<< endl; //查看這個(gè)共享指針使用次數(shù)
cout<< wp.expired()<< endl; //判斷這個(gè)指針是否為空,或者內(nèi)存已經(jīng)被釋放
}
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