智能指针（一）----unique_ptr

std::unique_ptr<>

---

使用它需要包含头文件。

unique_ptr
对象可以用于维护普通（常常用于索引一块内存）的指针，在其生命周期结束后，自动地删除它，并释放相关的内存。unique_ptr
重载了->和*运算符，因此可以像使用普通指针那样使用 unique_ptr 智能指针。

1. 特点：“专享所有权”
保证同一时间内只有一个智能指针可以指向该对象。

unique_ptr<string> p3 (new string ("auto")); //#4
unique_ptr<string> p4； //#5
p4 = p3;//此时会报错！！

编译器认为p4=p3非法，避免了p3不再指向有效数据的问题。尝试复制p3时会编译期出错，而auto_ptr能通过编译期从而在运行期埋下出错的隐患。因此，unique_ptr比auto_ptr更安全。

如果想转移指针的所有权，C++有一个标准库函数std::move()实现。
可以通过release()方法，释放所有权。

例子：

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
struct Task
{
    int mId;
    Task(int id):mId(id)
    {
        std::cout<<"调用构造函数"<<mId <<endl;
    }
    ~Task()
    {
        std::cout<<"调用析构函数"<<mId  <<endl;
    }
};


int main()
{
    std::unique_ptr<Task> myTaskPtr1(new Task(11));
    std::cout<<"id="<<myTaskPtr1->mId<<endl;
    return 0;
}

编译执行:

$ g++ -g main.cpp -std=c++11
$ ./a.out

结果:

调用构造函数11
id=11
调用析构函数11

2. 不能直接赋值：

[liqzh@rbtnode1 test02]$ cat main.h 
#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;
struct Task
{
    int mId;
    Task(int id):mId(id)
    {
        std::cout<<"调用构造函数"<<mId <<endl;
    }
    ~Task()
    {
        std::cout<<"调用析构函数"<<mId  <<endl;
    }
};
int main()
{
    std::unique_ptr<Task> myTaskPtr1(new Task(11));
    std::unique_ptr<Task> myTaskPtr2 = myTaskPtr1;
    std::cout<<"id="<<myTaskPtr1->mId<<endl;
    return 0;
}

这种情况下，会出现编译错误：

[liqzh@rbtnode1 test02]$ g++ -g main2.cpp -o main2 -std=c++11
main2.cpp: 在函数‘int main()’中:
main2.cpp:9:40: 错误：使用了被删除的函数‘std::unique_ptr<_Tp, _Dp>::unique_ptr(const std::unique_ptr<_Tp, _Dp>&) [with _Tp = Task; _Dp = std::default_delete<Task>]’
     std::unique_ptr<Task> myTaskPtr2 = myTaskPtr1;

需要使用std::move，来转移所有权：

#include "main.h"
int main()
{
    std::unique_ptr<Task> myTaskPtr1(new Task(11));
    if(!myTaskPtr1)
        std::cout<<"myTaskPtr1 is empty"<<std::endl;
    else
        std::cout<<"myTaskPtr1 is not empty"<<std::endl;
    
    std::unique_ptr<Task> myTaskPtr2 = std::move(myTaskPtr1);
    if(!myTaskPtr1)
        std::cout<<"myTaskPtr1 is empty"<<std::endl;
    else
        std::cout<<"myTaskPtr1 is not empty"<<std::endl;

    if(!myTaskPtr2)
        std::cout<<"myTaskPtr2 is empty"<<std::endl;
    else
        std::cout<<"myTaskPtr2 is not empty"<<std::endl;
    
    std::cout<<"id="<<myTaskPtr2->mId<<endl;
    return 0;
}

结果：

[liqzh@rbtnode1 test02]$ g++ -g main3.cpp -o main3 -std=c++11 
[liqzh@rbtnode1 test02]$ ./main3 
调用构造函数11
myTaskPtr1 is not empty
myTaskPtr1 is empty
myTaskPtr2 is not empty
id=11
调用析构函数11

也可以调用release()方法，释放所有权给普通指针：

#include "main.h"
int main()
{
    std::unique_ptr<Task> myTaskPtr2(new Task(11));
    Task *ptr = myTaskPtr2.release();
    if(!myTaskPtr2)
        std::cout<<"myTaskPtr2 is empty"<<std::endl;
    else
        std::cout<<"myTaskPtr2 is not empty"<<std::endl;
    
    std::cout<<"id="<<ptr->mId<<endl;
    delete ptr;
    return 0;
}

结果：

[liqzh@rbtnode1 test02]$ g++ -g main4.cpp -o main4 -std=c++11
[liqzh@rbtnode1 test02]$ ./main4 
调用构造函数11
myTaskPtr2 is empty
id=11
调用析构函数11
[liqzh@rbtnode1 test02]$

另外，unique_ptr还有个reset()方法：

// unique_ptr::reset example
#include <iostream>
#include <memory>

int main () {
  std::unique_ptr<int> up;  // empty
  up.reset (new int);       // takes ownership of pointer
  *up=5;
  std::cout << *up << '\n';
  up.reset (new int);       // deletes managed object, acquires new pointer
  *up=10;
  std::cout << *up << '\n';
  up.reset();               // deletes managed object
  return 0;
}

结果：

[liqzh@rbtnode1 test02]$ g++ -g main5.cpp -o main5 -std=c++11
[liqzh@rbtnode1 test02]$ ./main5 
5
10