std::swap 不支持 std::auto_ptr 类型参数

本文探讨了auto_ptr为何不支持std::swap函数,并提供了在GCC 3.4环境下实现auto_ptr类型swap的方法。

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虽然auto_ptr即将成为历史,但公司内的代码还是有大量的使用。

在为一个用pimpl模式实现的class 写swap函数的时候,偶然发现std::swap不支持auto_ptr<T>类型的参数:在gcc 3.4下不能通过编译。

为什么呢?

网上的一个对话给出了答复:https://gcc.gnu.org/ml/libstdc++/2004-11/msg00086.html

According to 20.4.5, p3, literally:
"auto_ptr does not meet the CopyConstructible and Assignable requirements..."
and, according to 25.2.2, p1 (about swap(T& a, T& b)):
"Requires: Type T is CopyConstructible and Assignable"

因为auto_ptr的operator=和拷贝构造函数的参数是一个非const引用,不满足可赋值性,也不满足拷贝构造性,所以用标准的swap函数交换两个auto_ptr变量,产生编译错误是完全正常的。

再看gcc 3.4的代码:

template<typename _Tp>
inline void
swap(_Tp& __a, _Tp& __b)
{
// concept requirements
__glibcpp_function_requires(_SGIAssignableConcept<_Tp>)
const _Tp __tmp = __a; // <-- 产生编译错误,因为auto_ptr没有接受const reference的拷贝构造函数
__a = __b;
__b = __tmp;
}

解决方法是自己实现一个特殊的swap

template<typename __Tp>
void swap_autoptr(auto_ptr<__Tp> & __a, auto_ptr<__Tp> & __b)
{
auto_ptr<__Tp> __tmp = __a;
__a = __b;
__b = __tmp;
}

voilà!

<think>我们正在回答用户关于std::shared_ptr的使用指南和功能介绍。根据引用的资料,我们可以总结如下:1.std::shared_ptr是一种共享所有权的智能指针,多个shared_ptr可以指向同一个对象,通过引用计数来管理对象的生命周期。2.当最后一个shared_ptr被销毁或重置时,对象会被自动删除。3.shared_ptr支持自定义删除器。4.同时,我们也要注意循环引用的问题,这时可以使用std::weak_ptr来打破循环。根据引用[1]和[3],我们可以知道shared_ptr的基本用法和引用计数的概念。引用[4]则展示了一个循环引用的例子,并暗示了如果不解决则会导致内存泄漏。下面我们将组织回答,包括:-shared_ptr的定义和基本用法-引用计数的概念-自定义删除器-循环引用问题及解决方案同时,按照系统指令,我们需要使用中文,数学表达式用$...$,独立公式用$$...$$,并在适当位置添加引用标识。最后生成相关问题。注意:引用[1]中提到了weak_ptr,但用户的问题是shared_ptr,所以我们以shared_ptr为主,在循环引用部分提及weak_ptr。另外,代码块使用```包围,并标注语言。</think> ### C++ `std::shared_ptr` 使用指南和功能详解 `std::shared_ptr` 是 C++11 引入的智能指针,用于解决动态内存管理的安全问题。其核心特性是**共享所有权**:多个指针可以同时指向同一个对象,系统通过内部引用计数自动管理对象生命周期[^1]。 #### 核心特性 1. **共享所有权机制** 多个`shared_ptr`可指向同一对象,引用计数跟踪所有者数量: ```cpp std::shared_ptr<int> ptr1 = std::make_shared<int>(42); // 引用计数=1 std::shared_ptr<int> ptr2 = ptr1; // 引用计数=2 ``` 当最后一个`shared_ptr`离开作用域时,引用计数归零,自动释放内存[^3]。 2. **自定义删除器** 支持自定义内存释放逻辑: ```cpp std::shared_ptr<FILE> logFile(fopen("log.txt", "w"), [](FILE* fp){ fclose(fp); std::cout << "File closed\n"; }); ``` 3. **循环引用解决方案** 需搭配`std::weak_ptr`避免循环引用导致的内存泄漏[^4]: ```cpp class Child; class Parent { std::shared_ptr<Child> child; }; class Child { std::weak_ptr<Parent> parent; // 使用weak_ptr打破循环 }; ``` #### 关键操作 | 方法 | 说明 | |---------------------|----------------------------------------------------------------------| | `use_count()` | 返回当前引用计数 | | `reset()` | 释放所有权,减少引用计数 | | `swap()` | 交换两个`shared_ptr`的所有权 | | `get()` | 获取原始指针(慎用) | #### 使用场景 1. 需要多个模块共享访问同一资源 2. 需要延长动态分配对象的生命周期 3. 实现缓存机制(需`weak_ptr`配合) 4. 需要异常安全的内存管理 > **最佳实践**:优先使用`std::make_shared`构造,比`new`更高效(单次内存分配)且异常安全[^1]。
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