c++11新特性之智能指針
很多人談到c++，說它特別難，可能有一部分就是因?yàn)閏++的內(nèi)存管理吧，不像java那樣有虛擬機(jī)動態(tài)的管理內(nèi)存，在程序運(yùn)行過程中可能就會出現(xiàn)內(nèi)存泄漏，然而這種問題其實(shí)都可以通過c++11引入的智能指針來解決，相反我還認(rèn)為這種內(nèi)存管理還是c++語言的優(yōu)勢，因?yàn)楸M在掌握。
c++11引入了三種智能指針：
std::shared_ptr
std::weak_ptr
std::unique_ptr
shared_ptr
shared_ptr使用了引用計數(shù)，每一個shared_ptr的拷貝都指向相同的內(nèi)存，每次拷貝都會觸發(fā)引用計數(shù)+1，每次生命周期結(jié)束析構(gòu)的時候引用計數(shù)-1，在最后一個shared_ptr析構(gòu)的時候，內(nèi)存才會釋放。
使用方法如下：
struct ClassWrapper {ClassWrapper() {cout << "construct" << endl;data = new int[10];}~ClassWrapper() {cout << "deconstruct" << endl;if (data != nullptr) {delete[] data;}}void Print() {cout << "print" << endl;}int* data;};void Func(std::shared_ptr<ClassWrapper> ptr) {ptr->Print();}int main() {auto smart_ptr = std::make_shared<ClassWrapper>();auto ptr2 = smart_ptr; // 引用計數(shù)+1ptr2->Print();Func(smart_ptr); // 引用計數(shù)+1smart_ptr->Print();ClassWrapper *p = smart_ptr.get(); // 可以通過get獲取裸指針p->Print();return 0;}
智能指針還可以自定義刪除器，在引用計數(shù)為0的時候自動調(diào)用刪除器來釋放對象的內(nèi)存，代碼如下：
std::shared_ptr<int> ptr(new int, [](int *p){ delete p; });關(guān)于shared_ptr有幾點(diǎn)需要注意：
? 不要用一個裸指針初始化多個shared_ptr，會出現(xiàn)double_free導(dǎo)致程序崩潰
? 通過shared_from_this()返回this指針，不要把this指針作為shared_ptr返回出來，因?yàn)閠his指針本質(zhì)就是裸指針，通過this返回可能 會導(dǎo)致重復(fù)析構(gòu)，不能把this指針交給智能指針管理。
class A {shared_ptr<A> GetSelf() {return shared_from_this();// return shared_ptr<A>(this); 錯誤，會導(dǎo)致double free}};
盡量使用make_shared，少用new。
不要delete get()返回來的裸指針。
不是new出來的空間要自定義刪除器。
要避免循環(huán)引用，循環(huán)引用導(dǎo)致內(nèi)存永遠(yuǎn)不會被釋放，造成內(nèi)存泄漏。
using namespace std;struct A;struct B;struct A {std::shared_ptr<B> bptr;~A() {cout << "A delete" << endl;}};struct B {std::shared_ptr<A> aptr;~B() {cout << "B delete" << endl;}};int main() {auto aaptr = std::make_shared<A>();auto bbptr = std::make_shared<B>();aaptr->bptr = bbptr;bbptr->aptr = aaptr;return 0;}
上面代碼，產(chǎn)生了循環(huán)引用，導(dǎo)致aptr和bptr的引用計數(shù)為2，離開作用域后aptr和bptr的引用計數(shù)-1，但是永遠(yuǎn)不會為0，導(dǎo)致指針永遠(yuǎn)不會析構(gòu)，產(chǎn)生了內(nèi)存泄漏，如何解決這種問題呢，答案是使用weak_ptr。
weak_ptr
weak_ptr是用來監(jiān)視shared_ptr的生命周期，它不管理shared_ptr內(nèi)部的指針，它的拷貝的析構(gòu)都不會影響引用計數(shù)，純粹是作為一個旁觀者監(jiān)視shared_ptr中管理的資源是否存在，可以用來返回this指針和解決循環(huán)引用問題。
作用1：返回this指針，上面介紹的shared_from_this()其實(shí)就是通過weak_ptr返回的this指針，這里參考我之前寫的源碼分析shared_ptr實(shí)現(xiàn)的文章，最后附上鏈接。
作用2：解決循環(huán)引用問題。
struct A;struct B;struct A {std::shared_ptr<B> bptr;~A() {cout << "A delete" << endl;}void Print() {cout << "A" << endl;}};struct B {std::weak_ptr<A> aptr; // 這里改成weak_ptr~B() {cout << "B delete" << endl;}void PrintA() {if (!aptr.expired()) { // 監(jiān)視shared_ptr的生命周期auto ptr = aptr.lock();ptr->Print();}}};int main() {auto aaptr = std::make_shared<A>();auto bbptr = std::make_shared<B>();aaptr->bptr = bbptr;bbptr->aptr = aaptr;bbptr->PrintA();return 0;}輸出：AA deleteB delete
unique_ptr
std::unique_ptr是一個獨(dú)占型的智能指針，它不允許其它智能指針共享其內(nèi)部指針，也不允許unique_ptr的拷貝和賦值。使用方法和shared_ptr類似，區(qū)別是不可以拷貝：
using namespace std;struct A {~A() {cout << "A delete" << endl;}void Print() {cout << "A" << endl;}};int main() {auto ptr = std::unique_ptr<A>(new A);auto tptr = std::make_unique<A>(); // error, c++11還不行，需要c++14std::unique_ptr<A> tem = ptr; // error, unique_ptr不允許移動ptr->Print();return 0;}
unique_ptr也可以像shared_ptr一樣自定義刪除器，使用方法和shared_ptr相同。
關(guān)于c++11的智能指針的使用就介紹到這里，大家有問題可以點(diǎn)此留言 ，我會盡快回復(fù)~
參考資料
https://www.jianshu.com/p/b6ac02d406a0
https://juejin.im/post/5dcaa857e51d457f7675360b#heading-16
《深入應(yīng)用c++11:代碼優(yōu)化與工程級應(yīng)用》
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