智能指针详解

Posted 2022-11-30 zhou753099943

重点：学习智能指针，看这偏博客就够了，讲得很详细，特别用心去写的博客

原文出自：http://www.cnblogs.com/Lynn-Zhang/p/5699983.html

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随笔 - 48   文章 - 2   评论 - 5

智能指针 auto_ptr、scoped_ptr、shared_ptr、weak_ptr

　　什么是RAII？

RAII是Resource Acquisition Is Initialization的简称，是C++语言的一种管理资源、避免泄漏的惯用法。

RAII又叫做资源分配即初始化，即：定义一个类来封装资源的分配和释放，在构造函数完成资源的分配和初始化，在析构函数完成资源的清理，可以保证资源的正确初始化和释放。

　　为什么要使用RAII？

在计算机系统中，资源是数量有限且对系统正常运行具有一定作用的元素。比如：网络套接字、互斥锁、文件句柄和内存等等，它们属于系统资源。由于系统的资源是有限的，所以，我们在编程使用系统资源时，都必须遵循一个步骤：

1. 申请资源；
2. 使用资源；
3. 释放资源。

第一步和第三步缺一不可，因为资源必须要申请才能使用的，使用完成以后，必须要释放，如果不释放的话，就会造成资源泄漏。

　　什么是智能指针？

 所谓智能指针就是智能/自动化的管理指针所指向的动态资源的释放。它是一个类，有类似指针的功能。 

　　智能指针的实现原理

　　当类中有指针成员时，一般有两种方式来管理指针成员：

• 一是采用值型的方式管理，每个类对象都保留一份指针指向的对象的拷贝；
• 另一种更优雅的方式是使用智能指针，从而实现指针指向的对象的共享。

　　智能指针(smart pointer)的通用实现技术是使用引用计数(reference count)。智能指针类将一个计数器与类指向的对象相关联，引用计数跟踪该类有多少个对象的指针指向同一对象。每次创建类的新对象时，初始化指针就将引用计数置为1；当对象作为另一对象的副本而创建时，拷贝构造函数拷贝指针并增加与之相应的引用计数；对一个对象进行赋值时，赋值操作符减少左操作数所指对象的引用计数（如果引用计数为减至0，则删除对象），并增加右操作数所指对象的引用计数；调用析构函数时，析构函数减少引用计数（如果引用计数减至0，则删除基础对象）。

　　常见的智能指针

包括：std::auto_ptr、boost::scoped_ptr、boost::shared_ptr、boost::scoped_array、boost::shared_array、boost::weak_ptr、boost::intrusive_ptr

Boost库的智能指针（ps:新的C++11标准中已经引入了unique_ptr/shared_ptr/weak_ptr）：

 

　　auto_ptr　　独占所有权，转移所有权 

第一种实现：最开始auto_ptr的成员变量主要有T* _ptr 和 bool _owner,主要实现原理是在构造对象时赋予其管理空间的所有权，在拷贝或赋值中转移空间的所有权，在析构函数中当_owner为true（拥有所有权）时来释放所有权。

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template < typename  T> class  AutoPtr public :      //构造函数      explicit  AutoPtr(T* ptr = NULL)          :_ptr(ptr)          , _owner( true )           //拷贝构造      AutoPtr(AutoPtr<T>& ap)  //参数不能写成const的，这里要修改ap对象的成员<br>       :_ptr(ap._ptr)          , _owner( true )               ap._owner =  false ;   //转让权限           //赋值运算符重载      AutoPtr& operator=(AutoPtr<T>& ap)               if  ( this ！ = &ap)                       delete  this ->_ptr;              this ->_ptr = ap._ptr;              // 转让权限              this ->_owner =  true ;              ap._owner =  false ;                   return  * this ;           //析构函数 [C++11新特性] 智能指针详解 C++ 智能指针详解（转） C++11 unique_ptr智能指针详解 C++智能指针详解（真的很经典 ） 智能指针详解 C++ Boost 智能指针详解