智能指针之auto_ptr和scoped_ptr
Posted wangshaowei
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篇首语:本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理,主要介绍了智能指针之auto_ptr和scoped_ptr相关的知识,希望对你有一定的参考价值。
部分参考地址https://blog.csdn.net/yanglingwell/article/details/56011576
auto_ptr是c++标准库里的智能指针,但是具有以下几个明显的缺陷,使用时要注意
1.就是所谓的控制权转移,下面是模拟代码
auto_Ptr(auto_Ptr<T>&ap) { _ptr = new T; //先分配空间 _ptr = ap._ptr; //再资源转移 ap._ptr = NULL; //将原来的指针置空 }
在赋值运算符重载和拷贝构造函数中将资源转移,来的指针被赋空,要是再进行一些使用的语句那么程序会崩溃
2.不能管理数组
~auto_ptr() _NOEXCEPT { // destroy the object delete _Myptr; }
void reset(_Ty *_Ptr = 0)
{ // destroy designated object and store new pointer
if (_Ptr != _Myptr)
delete _Myptr;
_Myptr = _Ptr;
}
这是auto_ptr内部析构和重置的代码,如果是数组需要delete[],所以不能完全释放数组的内存
另外分析一下auto_ptr的几个源代码
当我执行下面这句代码时
std::auto_ptr<int>b(auto_ptr<int>(new(int)));
执行顺序如下
1 explicit auto_ptr(_Ty *_Ptr = 0) _THROW0() 2 : _Myptr(_Ptr) 3 { // construct from object pointer 4 } 5 //这个应该起隐式转换的作用 6 template<class _Other> 7 operator auto_ptr_ref<_Other>() _THROW0() 8 { // convert to compatible auto_ptr_ref 9 _Other *_Cvtptr = _Myptr; // test implicit conversion 10 auto_ptr_ref<_Other> _Ans(_Cvtptr); 11 _Myptr = 0; // pass ownership to auto_ptr_ref 12 return (_Ans); 13 } 14 15 16 auto_ptr(auto_ptr_ref<_Ty> _Right) _THROW0() 17 { // construct by assuming pointer from _Right auto_ptr_ref 18 _Ty *_Ptr = _Right._Ref; 19 _Right._Ref = 0; // release old 20 _Myptr = _Ptr; // reset this 21 } 22 23 ~auto_ptr() _NOEXCEPT 24 { // destroy the object 25 delete _Myptr; 26 }
对于auto_ptr_ref是什么东西,下面是一段解释(我是没太懂为什么会调用operator auto_ptr_ref<_Other>())
Q: what is auto_ptr_ref, what it achieves and how it achieves it ?
A: It is rather confusing. Basically, auto_ptr_ref exists because the auto_ptr copy constructor isn’t really a copy constructor in the standard sense of the word.
Copy constructors typically have a signature that looks like this:
X(const X &b);
The auto_ptr copy constructor has a signature that looks like this:
X(X &b)
This is because auto_ptr needs to modify the object being copied from in order to set its pointer to 0 to facilitate the ownership semantics of auto_ptr.
Sometimes, temporaries cannot match a copy constructor that doesn’t declare its argument const. This is where auto_ptr_ref comes in. The compiler won’t be able to call the non-const version of the copy constructor, but it can call the conversion operator. The conversion operator creates an auto_ptr_ref object that’s just sort of a temporary holder for the pointer. The auto_ptr constructor or operator = is called with the auto_ptr_ref argument.
If you notice, the conversion operator in auto_ptr that automatically converts to an auto_ptr_ref does a release on the source auto_ptr, just like the copy constructor does.
It’s kind of a weird little dance that happens behind the scenes because auto_ptr modifies the thing being copied from.
简单地总结: auto_ptr_ref
主要解决用右值来构造 auto_ptr
的情况。 因为, auto_ptr(auto_ptr& r)
构造函数只能以左值引用做参数。当右值来构造 auto_ptr_ref
的时候,实际上实现过程如下(这其实是移动语义的早期实现版本):
scoped_ptr类似于auto_ptr但是弥补了它的部分缺陷,scoped_ptr的所有权更加严格,不能转让,一旦scoped_pstr获取了对象的管理权,你就无法再从它那里取回来。
代码实现如下:
template<class T>
class scoped_ptr{
private:
T *px;
scoped_ptr(scoped_ptr const &);
scoped_ptr & operator=(scoped_ptr const &);
public:
explicit scoped_ptr(T *p = 0);
~scoped_ptr();
void reset(T *p = 0);
T & operator*()const;
T * operator->()const;
T * get()const;
operator unspecified-bool-type()const;
void swap(scoped_ptr & b);
};
可见,scoped_str的构造函数接受一个类型为T*的指针p,创建出一个scoped_ptr对象,并在内部保存指针参数p。p必须是一个new表达式动态分配的结果,或者是一个空指针(0)。当scoped_ptr对象的生命周期结束时,析构函数~scoped_ptr()会使用delete操作自动销毁所保存的指针对象,从而正确的回收资源。
scoped_ptr同时把拷贝构造函数和赋值操作都声明为私有的,禁止对智能指针的复制操作,保证了被它管理的指针不能被转让所有权。
最后加一点
!智能指针都应避免的一点:
string vacation("I wandered lonely as a cloud."); shared_ptr<string> pvac(&vacation); // No
pvac过期时,程序将把delete运算符用于非堆内存,这是错误的。
以上是关于智能指针之auto_ptr和scoped_ptr的主要内容,如果未能解决你的问题,请参考以下文章
C++智能指针的作用,模拟实现auto_ptr,scoped_ptr,shared_ptr