C++笔记-auto_ptr&unique_ptr&shared_ptr&shared_ptr基本用法

Posted 2022-09-08 IT1995

前一篇博文的笔记是：C++文档阅读笔记-Smart Pointers in C++ and How to Use Them

这里Geek大体介绍了智能指针的基本，但感觉不是很具体，在此补充下例子，方便以后查阅。

本次例子主要是使用这4种类型的智能指针。

代码如下：

#include <QCoreApplication>
#include <QDebug>
#include <memory>
#include <iostream>
using namespace::std;

class Rectangle

public:
    Rectangle(int l, int b)

        length = l;
        breadth = b;
    
    ~Rectangle()

        qDebug() << "~Rectangle() called";
    

    int area()

        return length * breadth;
    

private:
    int breadth;
    int length;
;

void autoPtr()

    qDebug() << "void autoPtr()";
    auto_ptr<Rectangle> ptr1(new Rectangle(10, 5));
    qDebug() << "ptr1->area() : " << ptr1->area();
    auto_ptr<Rectangle> ptr2(ptr1);
    qDebug() << "ptr2->area() : " << ptr2->area();


void uniquePtr()

    qDebug() << "void uniquePtr()";
    unique_ptr<Rectangle> ptr1(new Rectangle(10, 2));
    qDebug() << "ptr1->area() : " << ptr1->area();

    unique_ptr<Rectangle> ptr2 = move(ptr1);
    qDebug() << "ptr2->area() : " << ptr2->area();


void sharedPtr()

    qDebug() << "void sharedPtr()";
    shared_ptr<Rectangle> ptr1(new Rectangle(1, 2));
    qDebug() << "ptr1->area() : " << ptr1->area();
    qDebug() << "ptr1.use_count() : " << ptr1.use_count();
    shared_ptr<Rectangle> ptr2(ptr1);
    qDebug() << "ptr2->area() : " << ptr2->area();
    qDebug() << "ptr2.use_count() : " << ptr2.use_count();
    qDebug() << "ptr1.use_count() : " << ptr1.use_count();


void weakPtr()

    qDebug() << "void weakPtr()";
    shared_ptr<Rectangle> ptr1(new Rectangle(100, 1));
    qDebug() << "ptr1->area() : " << ptr1->area();
    qDebug() << "ptr1.use_count() : " << ptr1.use_count();
    weak_ptr<Rectangle> ptr2 = ptr1;
    qDebug() << "ptr1.use_count() : " << ptr1.use_count();
    qDebug() << "ptr2.lock()->area() : " << ptr2.lock()->area();


int main(int argc, char *argv[])

    QCoreApplication a(argc, argv);

    autoPtr();
    qDebug() << "";
    uniquePtr();
    qDebug() << "";
    sharedPtr();
    qDebug() << "";
    weakPtr();

    return a.exec();

运行截图如下：

这里就简单来看下auto_ptr，我这里是windows平台：

 #if _HAS_AUTO_PTR_ETC
		// TEMPLATE CLASS auto_ptr
template<class _Ty>
	class auto_ptr;

template<class _Ty>
	struct auto_ptr_ref
			// proxy reference for auto_ptr copying
	explicit auto_ptr_ref(_Ty *_Right)
		: _Ref(_Right)
			// construct from generic pointer to auto_ptr ptr
		

	_Ty *_Ref;	// generic pointer to auto_ptr ptr
	;

template<class _Ty>
	class auto_ptr
			// wrap an object pointer to ensure destruction
public:
	typedef auto_ptr<_Ty> _Myt;
	typedef _Ty element_type;

	explicit auto_ptr(_Ty *_Ptr = 0) _THROW0()
		: _Myptr(_Ptr)
			// construct from object pointer
		

	auto_ptr(_Myt& _Right) _THROW0()
		: _Myptr(_Right.release())
			// construct by assuming pointer from _Right auto_ptr
		

	auto_ptr(auto_ptr_ref<_Ty> _Right) _THROW0()
			// construct by assuming pointer from _Right auto_ptr_ref
		_Ty *_Ptr = _Right._Ref;
		_Right._Ref = 0;	// release old
		_Myptr = _Ptr;	// reset this
		

	template<class _Other>
		operator auto_ptr<_Other>() _THROW0()
			// convert to compatible auto_ptr
		return (auto_ptr<_Other>(*this));
		

	template<class _Other>
		operator auto_ptr_ref<_Other>() _THROW0()
			// convert to compatible auto_ptr_ref
		_Other *_Cvtptr = _Myptr;	// test implicit conversion
		auto_ptr_ref<_Other> _Ans(_Cvtptr);
		_Myptr = 0;	// pass ownership to auto_ptr_ref
		return (_Ans);
		

	template<class _Other>
		_Myt& operator=(auto_ptr<_Other>& _Right) _THROW0()
			// assign compatible _Right (assume pointer)
		reset(_Right.release());
		return (*this);
		

	template<class _Other>
		auto_ptr(auto_ptr<_Other>& _Right) _THROW0()
		: _Myptr(_Right.release())
			// construct by assuming pointer from _Right
		

	_Myt& operator=(_Myt& _Right) _THROW0()
			// assign compatible _Right (assume pointer)
		reset(_Right.release());
		return (*this);
		

	_Myt& operator=(auto_ptr_ref<_Ty> _Right) _THROW0()
			// assign compatible _Right._Ref (assume pointer)
		_Ty *_Ptr = _Right._Ref;
		_Right._Ref = 0;	// release old
		reset(_Ptr);	// set new
		return (*this);
		

	~auto_ptr() _NOEXCEPT
			// destroy the object
		delete _Myptr;
		

	_Ty& operator*() const _THROW0()
			// return designated value
 #if _ITERATOR_DEBUG_LEVEL == 2
		if (_Myptr == 0)
			_DEBUG_ERROR("auto_ptr not dereferencable");
 #endif /* _ITERATOR_DEBUG_LEVEL == 2 */

		return (*get());
		

	_Ty *operator->() const _THROW0()
			// return pointer to class object
 #if _ITERATOR_DEBUG_LEVEL == 2
		if (_Myptr == 0)
			_DEBUG_ERROR("auto_ptr not dereferencable");
 #endif /* _ITERATOR_DEBUG_LEVEL == 2 */

		return (get());
		

	_Ty *get() const _THROW0()
			// return wrapped pointer
		return (_Myptr);
		

	_Ty *release() _THROW0()
			// return wrapped pointer and give up ownership
		_Ty *_Tmp = _Myptr;
		_Myptr = 0;
		return (_Tmp);
		

	void reset(_Ty *_Ptr = 0)
			// destroy designated object and store new pointer
		if (_Ptr != _Myptr)
			delete _Myptr;
		_Myptr = _Ptr;
		

private:
	_Ty *_Myptr;	// the wrapped object pointer
	;
 #endif /* _HAS_AUTO_PTR_ETC */
_STD_END

 

这里以auto_ptr为例，研究2个问题：

①auto_ptr是如何调用传给他的原始指针；

②auto_ptr是如何实现原始指针的析构。

从中可以看到：

其实auto_ptr就是一封装类，他将传入的指针放到了_Ty中，命名为_Myptr。

构造函数要将需要变智能的指针传进来，给_Myptr赋值。

 这里可以看到，但调用->这个符号后，他先看_Myptr有无值，如果有就调用get()方法。

如果是要使用*这个负荷：

就会传*get()过来，这里差不多就可以猜到，这个get()方法，返回的就是_Myptr

从中可以看到，的确，get方法返回被包裹的指针。第一个问题就研究完了，

下面来看第二个问题，他是如何实现资源的释放的。

 

看到这里想必都已经明白了，auto_ptr一般是在栈区进行创建，当栈区生命周期结束后，调用其自己的析构函数，而他自己的析构函数里面对_Myptr进行了delete。