C++中的解引用与智能指针

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#C++-智能指针

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本文介绍了C++中的智能指针，包括其在资源管理中的作用，常规情况下的使用，以及C++98的`auto_ptr`，C++11/14标准中的`unique_ptr`、`shared_ptr`和`weak_ptr`。还提到了Boost库中的多种智能指针类型，并简单提及了自定义智能指针的概念。

一、概述

在C语言和C++中，不管我们用C语言的库函数malloc开辟了一块内存，还是用C++的操作符new出了一块内存，我们都要同过free和delete去释放内存。而对于其他高级语言来说，当我们开辟一块内存用完之后，我不用去管这块内存的释放，操作系统默认会帮我们把这块内存释放了。其实这样的机制在C++中也有，只是很少被用到而已，它就是所谓的智能指针。

二、智能指针

1、常规情况

void foo()
{
    A* p = new A;
    delete p;
}

2、智能指针

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

class A
{
    public:
        A()
        {
            cout << "this is constructor" << endl;  
        }

        ~A()
        {
            cout << "this is destructor" << endl;   
        }

        void dis()
        {
            cout << "class A`s dis()" << endl;
        }
};

int main()
{
    //使用智能指针
    auto_ptr auto_ptr<A>p(new A);
    p->dis();
    return 0;   
}

这里有必要说明一下，智能指针auto_ptr属于C++98标准的，它能部分第解决资源释放问题。上面这个例子就是说明”自动指针”能够释放资源的案例。auto_ptr 构造函数接受new操作符或者工厂创建出的对象指针作为参数，从而代理了原始指针。虽然它是一个对象，但因为重载了operator*和operator->,其行为类似指针，可以把它用在大多数普通指针可用的地方。当退出作用域时(离开函数main或者发生异常)，C++语言会保证auto_ptr对象销毁，调用auto_ptr的析构函数，进而使用delete操作符删除原始指针释放资源。
由于auto_ptr存在一些局限性，故而在C++11/14标准中提供了unique_ptr 、 share_ptr 和 weak_ptr 。除此之外，boost也提供智能指针，在boost.smart_ptr库中，boost提供了六种智能指针，分别是scoped_ptr , scoped_array 、shared_ptr 、share_array 、weak_ptr , intrusive_ptr 。它们是轻量级对象，速度与原始指针相差无几，都是异常安全的(exeception safe),而且对于所有指向的类型T也仅有一个很小的要求：类型T的析构函数不能抛出异常。

3、自定义智能指针

#include <iostream>
#include <memory>
using namespace std;

class A
{
    public:
        A()
        {
            cout << "this is constructor" << endl;  
        }

        ~A()
        {
            cout << "this is destructor" << endl;   
        }

        void dis()
        {
            cout << "class A`s dis()" << endl;
        }
};

class self_PMA
{
    public:
        self_PMA(A *p):_p(p){}

        ~self_PMA()
        {
            delete p;
        }

        A& operator*()
        {
            return *_p;
        }
        A* operator->()
        {
            return _p;
        }
    private:
        A* _p;
};

int main()
{
    //使用智能指针
    self_PMA self_PMA<A>p(new A);
    p->dis();
    return 0;   
}

自定义智能指针重载了operator *和operator->

类名& operator*()
{
    函数体
}

类名* operator-‐>()
{
    函数体
}