C++智能指针

最新推荐文章于 2025-07-17 00:11:18 发布

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本文探讨了C++中智能指针的概念及其重要性，详细分析了auto_ptr的工作原理及存在的问题，并介绍了c++11中新增的unique_ptr, shared_ptr和weak_ptr，帮助读者更好地理解和使用这些工具。

昨天跟同事小小的研究了下关于不同平台下的字节对齐问题，起因是遇到了一个坑，vs上没有问题，在安卓上却崩溃了。找了半天后发现是c++字节补齐问题，期间包括使用#pragma pack(1)来限定字节对齐方式等各种条件，也是把我们搞的七晕八素，总算是进一步了解了c++对象结构以及编译器的操作（有机会的话也补充下字节对齐的理解）。进而想到了智能指针，稍微了解下。第一次接触智能指针，天知道大学期间自己有多不努力，很多知识点都得留到现在来补齐，所以还是做做笔记吧。

简断截说：c++的入门坑点大家都是有目共睹的，无非就是指针的理解不深导致一些野指针，内存泄露等问题，所以就不赘述。智能指针正好能够弥补这些问题，因为它本质是存放在栈的模板对象，只是在栈内部包了一层指针。而栈在其生命周期结束时，其中的指针指向的堆内存也自然被释放了。因而实现了智能管理的效果，不需要考虑内存问题了，其实有点类似某种单例写法，程序运行结束，也不用考虑单例对象内存问题。

本次讨论：c++11之前的auto_ptr; c++11新加的unique_ptr, shared_ptr以及weak_ptr。

头文件：#include <memory>

1.auto_ptr

auto_ptr是我第一个看的智能指针，也是标准库里的智能指针，有许多缺陷。

首先看下结构：

从图中可以看书也是一个模板，使用方法大致类似于vector模板。如下：

[cpp] view plain copy

print ?

class Base1
{
//__int64 ss;
//public:
bool dd;
int m_itest;
public:
virtual void func(){
cout << ”test successed” << endl;
}
};//先写一个测试类

class Base1
{
    //__int64 ss;
//public:
    bool dd;
    int m_itest;
public:
    virtual void func(){
        cout << "test successed" << endl;
    }
};//先写一个测试类

main函数如下：

[cpp] view plain copy

print ?

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
auto_ptr <Base1> base1(new Base1);//可理解为先声明一个名为base1的Base1类型智能指针，然后再base1里面管理new Base1
if (base1.get())//get是智能指针的函数，返回当前当前智能指针对象，即用以判断是否为空
{
base1->func();
}
return 0;
}

int _tmain(int argc, _TCHAR* argv[])
{
    auto_ptr <Base1> base1(new Base1);//可理解为先声明一个名为base1的Base1类型智能指针，然后再base1里面管理new Base1
        if (base1.get())//get是智能指针的函数，返回当前当前智能指针对象，即用以判断是否为空
        {
         base1->func();

        }
        return 0;
}

正常用法是这样，然而我们可以再仔细翻看下底层：

从上图可以看出，该智能指针成员函数也与vector相似，很容易得出

1、base1.get()：返回当前指针对象；

2、base1.release()：清空当前智能指针对象，并返回类型指针。所以假如我们要正常删除，那么需要这样：

[cpp] view plain copy

print ?

Base1*base2 = base1.release();
delete base2;

Base1*base2 = base1.release();
delete base2;

很麻烦对不对，没关系，还有第三个函数呢

3、base1.reset()：从图中可看出，是重置智能指针，即把内存删除，且智能指针指向空，但类型不变，所以可以这样安全便捷地删除：

[cpp] view plain copy

print ?

base1.reset();

base1.reset();

然而继续看，还有一个问题：

auto_ptr还重载了等号操作符，由图可知意思是把赋值智能指针的内存交给被赋值智能指针，即如下意思：

[cpp] view plain copy

print ?

auto_ptr <Base1> base2;
base2 = base1;//将base1的控制权转交给base2，且base1清空了
base2->func();

auto_ptr <Base1> base2;
base2 = base1;//将base1的控制权转交给base2，且base1清空了
base2->func();

因此这样就有些问题，控制权可以随便转换，但是只有一个在用，用起来会受到诸多限制，所以有了下面的智能指针。

介绍之前先上一张别人的表格，来源：http://my.oschina.net/hevakelcj/blog/465978，这是c++11中的智能指针与boost库中的比较，原本boost就是为完善auto_ptr搞得这些，现在c++11有了，也就不需要再用咯。