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c++智能指针

news 2025/5/18 13:59:21

在c++里边对于内存的管理是需要程序员自己手动释放的，那为什么不像Java那样弄一个自动回收垃圾的东西呢？秉承着存在即合理的原则，c++存在没有垃圾回收这样的玩意，那肯定是为了它的运行效率，在算法竞赛中，一般c/c++时间要求是最短的。
扯远了，所以你在Java中是听不到谁在说什么智能指针的，还得是我们c++呀，c++玩家太有操作了。对于智能指针这种东西其实他是遵顼一种RAII的思想设计的。

RAII（Resource Acquisition Is Initialization）：是一种利用对象生命周期来控制程序资源（如内
存、文件句柄、网络连接、互斥量等等）的简单技术。
在对象构造时获取资源，接着控制对资源的访问使之在对象的生命周期内始终保持有效，最后在
对象析构的时候释放资源。借此，我们实际上把管理一份资源的责任托管给了一个对象。这种做
法有两大好处：
1.不需要显式地释放资源。
2.采用这种方式，对象所需的资源在其生命期内始终保持有效

在c++里边有四种关于智能指针的类，其中一种不是完全用来管理内存的，一种是不学跟学了一样(一般用不到的)，后面两种只有学起来要深入些。

1.auto_ptr

这是c98推出的一个智能指针，类似于这种思想

template<class T>
class auto_ptr
{
public:auto_ptr(T* ptr):_ptr(ptr){}auto_ptr(auto_ptr<T>& sp):_ptr(sp._ptr){// 管理权转移sp._ptr = nullptr;}auto_ptr<T>& operator=(auto_ptr<T>& ap){// 检测是否为自己给自己赋值if (this != &ap){// 释放当前对象中资源if (_ptr)delete _ptr;// 转移ap中资源到当前对象中_ptr = ap._ptr;ap._ptr = NULL;}return *this;}~auto_ptr(){if (_ptr){cout << "delete:" << _ptr << endl;delete }}// 像指针一样使用T& operator*(){return *_ptr;}T* operator->(){return _ptr;}private:T* _ptr;};

这就是那个没学跟学了一样的智能指针。官方文档也自个都说了不推荐使用这个智能指针。

这类指针它支持拷贝，但是不完全支持，它的拷贝只能说是鸡肋。

应为它拷贝完之后会将b1内容清空。
所以官方让我们去用unique_ptr。

2.unique_ptr

见名知意就是不准你拷贝

直接会给你报错，其实就是将拷贝给delete了，简单的实现非常简单，就不cv过来了。

3.shared_ptr

C++11中开始提供更靠谱的并且支持拷贝的shared_ptr
shared_ptr的原理：是通过引用计数的方式来实现多个shared_ptr对象之间共享资源。例如：
比特老师晚上在下班之前都会通知，让最后走的学生记得把门锁下。
1. shared_ptr在其内部，给每个资源都维护了着一份计数，用来记录该份资源被几个对象共享。
2. 在对象被销毁时(也就是析构函数调用)，就说明自己不使用该资源了，对象的引用计数减一。
3. 如果引用计数是0，就说明自己是最后一个使用该资源的对象，必须释放该资源；
4. 如果不是0，就说明除了自己还有其他对象在使用该份资源，不能释放该资源，否则其他对象就成野指针了。

这个才是最常用的，但是得注意一下循环引用。

举个循环引用的栗子：


struct ListNode
{int _data;shared_ptr<ListNode> _next;shared_ptr<ListNode> _prev;~ListNode(){cout << "~ListNode()" << endl;}
};void test3()
{shared_ptr<ListNode> n1(new ListNode);shared_ptr<ListNode> n2(new ListNode);n1->_next = n2;n2->_prev = n1;
}