C++进阶 智能指针

一.智能指针的使用场景分析

看下面代码:

正常执行流程:

执行顺序:

最后内存全部释放,没有问题

抛异常:

运行过程:

程序不会继续执行:

于是:

传统解决方案:try-catch 手动释放:

这里:

负责异常时释放资源

但问题来了:

new 自己也可能异常

可能:

还是泄露

智能指针解决问题:

使用:

执行顺序:

无内存泄露

本质:RAII 思想

资源跟对象生命周期绑定。

对象创建:

获得资源

对象销毁:

自动释放资源

二.RAII和智能指针的设计思路

1.RAll概念

RAII 全称:

Resource Acquisition Is Initialization

资源获取即初始化

用人话说就是:

资源和对象绑定,对象活着资源就有效,对象销毁自动释放资源。

这里的资源不限于内存

例如:

都可以用RAll

2.RAll的优点

先看传统写法:

管理动态内存:

问题:

如果中间

执行不到:

就泄露

RAII 的做法:

把资源交给对象。

例如:

使用:

执行顺序:

资源自动释放

3.RAII 的本质

利用对象生命周期。

对象:

所以从谁申请谁释放,变为谁管理谁释放

4.智能指针应用RAll

普通 RAII 只能自动释放。

但智能指针目标还有:

像普通指针一样好用

所以:

除了析构释放。

还要支持访问资源。

因此重载运算符.

1.operator*

解引用

普通指针:

智能指针:

使用:

等价:

输出:10

2.operator->

访问成员。

普通:

智能指针:

使用:

实际:

编译器自动展开

3.operator\[\]

支持数组

例如:

使用:

等价:

5.完整思路

使用:

三.C++标准库智能指针的使⽤

1.为什么会有多种智能指针

核心问题:

智能指针如何处理拷贝?

普通指针:

结果:

两个指针管理同一块资源

最后:

重复释放

崩溃。

不同智能指针就是解决这个问题的方法不同。

2.auto_ptr

特点:

拷贝=转移所有权

例子:

发生:

底层类似:

但:

就会崩溃,因为空指针访问

所以:

3.unique_ptr

规则:一个资源只能一个主人

支持移动,但不支持拷贝

只能:

结果:

使用场景:

资源独占

单对象管理

性能优先

4.shared_ptr

支持移动拷贝

底层:

引用计数

例子:

结构:

释放:

5.weak_ptr(辅助指针)

它:

不拥有资源
不增加引用计数
不释放资源

例如:

结果:

计数:1

不是2

作用:

解决循环引用。

例如:

当pb和pa需要建立关系时

计数永远是 1

释放不了

改成:

即可

6.默认delete

智能指针析构:

类似:

所以:

只能管理:

产生的资源

错误:

析构:

程序就会崩溃

7.删除器(Deleter)

解决释放方式不同。

例如文件:

不能:

要:

写法:

析构:

8.make_shared

普通:

推荐:

效果:

优点:

效率高
异常安全
代码简洁

9. operator bool

支持:

例如:

本质:

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