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C++11智能指针std::shared_ptr介绍及使用

介绍

shared_ptr是一种智能指针(smart pointer),作用有如同指针,但会记录有多少个shared_ptrs共同指向一个对象。这便是所谓的引用计数(reference counting),比如我们把只能指针赋值给另外一个对象,那么对象多了一个智能指针指向它,所以这个时候引用计数会增加一个,我们可以用shared_ptr.use_count()函数查看这个智能指针的引用计数。

在这里插入图片描述
下面放上c++参考手册的介绍:
在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述在这里插入图片描述
具体对应模块参考链接:https://zh.cppreference.com/w/cpp/memory/shared_ptr

示例:

#include <iostream>
#include <memory>   //使用shared_ptr需要include它int main() {//通过make_shared创建shared_ptrstd::shared_ptr<int> p1 = std::make_shared<int>();*p1 = 78;std::cout << "p1 = " << *p1 << std::endl;//查看引用计数std::cout << "p1 Reference count = " << p1.use_count() << std::endl;//第二个shared_ptr也将在内部指向相同的指针//这将会使引用计数变为2std::shared_ptr<int> p2(p1);//查看引用计数std::cout << "p2 Reference count = " << p2.use_count() << std::endl;std::cout << "p1 Reference count = " << p1.use_count() << std::endl;//比较智能指针if (p1 == p2) {std::cout << "p1 and p2 are pointing to same pointer\n";}std::cout << "Reset p1" << std::endl;//重置shared_ptr,在这种情况下,其内部不会指向内部的任何指针//因此其引用计数将会变为0p1.reset();std::cout << "p1 Reference Count = " << p1.use_count() << std::endl;//重置shared_ptr,在这种情况下,其内部将会指向一个新的指针//因此其引用计数将会变为1p1.reset(new int(11));std::cout << "p1 Reference Count = " << p1.use_count() << std::endl;//分配nullptr将取消关联指针并使其指向空值p1 = nullptr; std::cout << "p1 Reference Count = " << p1.use_count() << std::endl;if (!p1) {std::cout << "p1 is NULL" << std::endl;}return 0;
}

输出:

p1 = 78
p1 Reference count = 1
p2 Reference count = 2
p1 Reference count = 2
p1 and p2 are pointing to same pointer
Reset p1 
p1 Reference Count = 0
p1  Reference Count = 1
p1  Reference Count = 0
p1 is NULL

下面讨论下怎样使用 std::shared_ptr自定义Deleter.
当一个shared_ptr对象超出作用域时,其析构函数被调用,在析构函数中,将其引用计数减1,如果引用计数的值变为0,则删除关联的原始指针。

要删除析构函数中的内部原始指针,默认情况下,shared_ptr调用delete()函数,即

delete Pointer;

但是,我们在析构函数中并不总是要使用delete函数,还可能有其他的需求。

如果shared_ptr指向一个数组而不是一个简单的指针

std::shared_ptr<int> p3(new int[12]);

在其析构函数中,shared_ptr将会调用 delete函数来删除int数组,而正确的方式是使用 delete []

增加定制deleter到shared_ptr
在这种情况下,我们可以将一个回调传递给shared_ptr的构造函数,该构造函数将会在其析构函数中被调用

定制Deleter作为函数指针

//函数调用接收到的指针上的delete[]
void deleter(Sample *x){std::cout<<"DELETE FUNCTION CALLED\n"delete[] x;
}

在shared_ptr的构造函数中传递函数指针,以提供自定义的deleter

//使用定制deleter创建sharedptr
std::shared_ptr<Sample> p3(new Sample[12], deleter);

完整的例子如下:

#include <iostream>
#include <memory>struct Sample {Sample() {std::cout << "CONSTRUCTOR\n";}~Sample() {std::cout << "DESTRUCTOR\n";}
};//在接收到的指针上调用delte[]的函数
void deleter(Sample* x) {std::cout << "DELETER FUNCTION CALLED\n";delete[] x;
}int main() {//使用定制的deleter创建shared_ptrstd::shared_ptr<Sample> p3(new Sample[12], deleter);return 0;
}

输出:

CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
CONSTRUCTOR
DELETER FUNCTION CALLED
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR
DESTRUCTOR

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