C++11之智能指针

shared_ptr

shared_ptr是带引用计数的指针。只有当引用计数为 0 的时候,才会释放所指的对象。
shared_ptr 不需要程序员手工调用 AddRef 和 Release 函数,进一步减小了内存出错的可能性。

int main( )
{
    std::shared_ptr<double> p_first(new double);  // 引用计数=1
    {
        std::shared_ptr<double> p_copy = p_first ; // 引用计数+1=2
        *p_copy = 1.234;
    }  // 局部变量p_copy释放,引用计数-1=1,double对象仍存在
    return 0;  // p_first释放,指向double的shared_ptr引用计数=0,double对象被释放
}

使用 shared_ptr 要注意的可能会引起循环引用的代码结构。比如:有对象 A 和 B,其各有一个指针指向对方。

class A
{
  ...
  std::shared_ptr<B> pB;
  ...
};
class B
{
  ...
  std::shared_ptr<A> pA;
  ...
};
int main () {
  std::shared_ptr<A> a(new A());
  std::shared_ptr<B> b(new B());

  a->b = b; 
  b->a = a;

  return 0;
}

在程序运行结束时,A,B的对象都不能够被正确释放,因为:
如果释放A,但B内部仍存有指向A的一个引用计数;
如果释放B,但A内部仍存有指向B的一个引用计数。

weak_ptr

类似线程安全方面的死锁问题,为了解决循环引用问题,可以使用 weak_ptr。
weak_ptr并不拥有它所指向的对象,因此不影响该对象的销毁与否。
对上例做如下调整后,解决对象不能正常销毁的问题。

class A
{
  ...
  std::weak_ptr<B> pB;
  ...
};
class B
{
  ...
  std::weak_ptr<A> pA;
  ...
};
int main () {
  std::shared_ptr<A> a(new A());
  std::shared_ptr<B> b(new B());

  a->b = b; 
  b->a = a;

  return 0;
}

weak_ptr的特点:

  • weak_ptr指向的是一个被shared_ptr所指向的对象。
  • weak_ptr可以用来决定该对象是否已被销毁。
  • weak_ptr不能被直接解引用;

想要访问其内部所保存的指针,必须通过shared_ptr,有两种方法:
第一,以weak_ptr为参数,构造一个shared_ptr.

shared_ptr<B> pB(a->b);
pB->foo();

第二,通过weak_ptr的lock()成员函数,返回一个shared_ptr

shared_ptr<B> pB = a->b.lock();
pB->foo();
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