一篇文章带你了解C++智能指针详解

目录

• 为什么要有智能指针" title="智能指针">智能指针？
• 智能指针的使用及原理

• RALL
• shared_ptr的使用注意事项

• 创建
• 多个 shared_ptr 不能拥有同一个对象
• shared_ptr 的销毁
• shared_ptr 的线程安全问题
• shared_ptr 的循环引用
• unique_ptr的使用

int main(){
	int *p = new int;
	*p = 1;
	p = new int; // 未释放之前申请的资源，导致内存泄漏 
	delete p;
	return 0;
}

int main(){
	int *p1 = new int;
	int *p2 = p1;
	delete p1; 
	*p2 = 1; // 申请的内存已经被释放掉了，  
	return 0;
}

int main(){
	int *p;
	*p = 1; // 程序直接报错， 使用了未初始化的变量
	return 0;
}

 #include <memory>

1. 
shared_ptr<int> ptr{new int(3)};
2.
shared_ptr<int> ptr;
ptr.reset(new int(3));
3.
shared_ptr<int> ptr = make_shared<int>(3);

shared_ptr<int> p1 = make_shared<int>(1);
shared_ptr<int> p2 = make_shared<int>(2);
shared_ptr<int> p3;
shared_ptr<double> p4 = make_shared<double>(1);
bool b1 = p1 < p2; 		// true
bool b2 = p1 > p3;		// true， 非NULL 指针与 NULL 指针相比 ，都是大于
bool b3 = p3 == p3;		// true
bool b4 = p4 < p2		// 编译失败，类型不一致

shared_ptr<void> p(new int);	// 内部保留 void* 指针
static_pointer_cast<int*>(p);	// 正确的 强制类型转换方式
shared_ptr<int> p1(static_cast<int*>(p.get()));	// 错误的强制类型转换方式，未定义错误

class Mytest{
public:
	Mytest(const string& str)
	:_str(str){}
	~Mytest(){
		std::cout << _str << "destory" << std::endl;
	}
private:
	string _str;
};
int main(){
	Mytest* p = new Mytest("shared_test");
	shared_ptr<Mytest> p1(p); 	// 该对象可以正常析构
	shared_ptr<Mytest> p2(p); // 对象销毁时，错误，读取位置 0xDDDDDDDD 时发生访问冲突。
	return 0;
}

class Mytest:public enable_shared_from_this<Mytest> {
public:
    Mytest(const string& str)
        :_str(str) {}
    ~Mytest() {
        std::cout << _str << "destory" << std::endl;
    }
    shared_ptr<Mytest> GetSharedptr() {
        return shared_from_this();
    }
private:
    string _str;
};
int main() {
    Mytest* p = new Mytest("shared_test");
    shared_ptr<Mytest> p1(p);
    shared_ptr<Mytest> p2 = p->GetSharedptr(); // 正确做法
    return 0;
}

void delFun(string* p) {
    std::cout << "Fun delete " << *p << endl;
    delete p;
}
int main() {
    std::cout << "begin" << std::endl;
    shared_ptr<string> p1;
    {
        shared_ptr<string> p2(new string("p1"), [](string* p) {
            std::cout << "Lamda delete " << *p << std::endl;
            delete p;
        });
        p1 = p2;
        shared_ptr<string> p3(new string("p3"), delFun);
    }
    std::cout << "end" << std::endl;
    return 0;
}

shared_ptr<char> p(new char[10]); // 编译能够通过，但是会造成资源泄漏
// 正确做法
shared_ptr<char> p(new char[10], [](char* p){
	delete p[];
	});
// 正确做法
shared_ptr<char> p(new char[10], default_delete<char[]>());

// 1.因为线程安全问题是偶现性问题，main函数的n改大一些概率就变大了，就
容易出现了。
void SharePtrFunc(shared_ptr<Date>& sp, size_t n)
{
	cout << sp.Get() << endl;
	for (size_t i = 0; i < n; ++i)
	{
		// 这里智能指针拷贝会++计数，智能指针析构会--计数，这里是线程安全的。
		shared_ptr<Date> copy(sp);
		// 这里智能指针访问管理的资源，不是线程安全的。所以我们看看这些值两个线程++了2n次，但是最终看到的结果，并一定是加了2n
		copy->_year++;
		copy->_month++;
		copy->_day++;
	}
}
int main()
{
	shared_ptr<Date> p(new Date);
	cout << p.Get() << endl;
	const size_t n = 100;
	thread t1(SharePtrFunc, p, n);
	thread t2(SharePtrFunc, p, n);
	t1.join();
	t2.join();
	cout << p->_year << endl;
	cout << p->_month << endl;
	cout << p->_day << endl;
	return 0;
}

struct ListNode
{
int _data;
shared_ptr<ListNode> _prev;
shared_ptr<ListNode> _next;
~ListNode(){ cout << "~ListNode()" << endl; }
};
int main()
{
shared_ptr<ListNode> node1(new ListNode);
shared_ptr<ListNode> node2(new ListNode);
cout << node1.use_count() << endl;
cout << node2.use_count() << endl;
node1->_next = node2;
node2->_prev = node1;
cout << node1.use_count() << endl;
cout << node2.use_count() << endl;
return 0;
}

struct ListNode
{
	int _data;
	weak_ptr<ListNode> _prev;
	weak_ptr<ListNode> _next;
	~ListNode(){ cout << "~ListNode()" << endl; }
};
int main()
{
	shared_ptr<ListNode> node1(new ListNode);
	shared_ptr<ListNode> node2(new ListNode);
	cout << node1.use_count() << endl;
	cout << node2.use_count() << endl;
	node1->_next = node2;
	node2->_prev = node1;
	cout << node1.use_count() << endl;
	cout << node2.use_count() << endl;
	return 0;
}

// C++98防拷贝的方式：只声明不实现+声明成私有
UniquePtr(UniquePtr<T> const &);
UniquePtr & operator=(UniquePtr<T> const &);
// C++11防拷贝的方式：delete
UniquePtr(UniquePtr<T> const &) = delete;
UniquePtr & operator=(UniquePtr<T> const &) = delete;