boost::scoped_ptr 源码分析

本文深入探讨了Boost库中的scoped_ptr智能指针,解释了其如何独占动态分配的对象,以及与std::auto_ptr的区别。通过实例展示了如何使用scoped_ptr进行对象管理,并解释了其所有权传递机制及限制。

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一个作用域指针独占一个动态分配的对象。 对应的类名为    boost::scoped_ptr,它的定义在 boost/scoped_ptr.hpp 中。 不像    std::auto_ptr,一个作用域指针不能传递它所包含的对象的所有权到另一个作用域指针。    一旦用一个地址来初始化,这个动态分配的对象将在析构阶段释放。

因为一个作用域指针只是简单保存和独占一个内存地址,所以 boost::scoped_ptr的实现就要比 std::auto_ptr 简单。 在不需要所有权传递的时候应该优先使用    boost::scoped_ptr 。 在这些情况下,比起    std::auto_ptr 它是一个更好的选择,因为可以避免不经意间的所有权传递。

我们通过下面的例子,可以了解scoped_ptr如何使用

#include <boost/scoped_ptr.hpp>
#include <iostream>

using namespace std;

int main()
{
    boost::scoped_ptr<int> i(new int);
    *i = 1;
    cout << "print the value by *i " << *i << endl;

    *i.get() = 2;
    cout << "print the value and assignment by get() " <<  *i.get() << endl;

    return 0;
}

 

===========The result is=====================

print the value by *i 1
print the value and assignment by get() 2

 

        一经初始化,智能指针 boost::scoped_ptr所包含的对象,可以通过类似于普通指针的接口来访问。 这是因为重载了相关的操作符    operator*()operator->()operator bool() 。 此外,还有    get()reset() 方法。    前者返回所含对象的地址,后者用一个新的对象来重新初始化智能指针。 在这种情况下,新创建的对象赋值之前会先自动释放所包含的对象。boost::scoped_ptr 的析构函数中使用    delete 操作符来释放所包含的对象。 这对    boost::scoped_ptr 所包含的类型加上了一条重要的限制。boost::scoped_ptr 不能用动态分配的数组来做初始化,因为这需要调用    delete[] 来释放。 在这种情况下,可以使用下面将要介绍的boost:scoped_array

       如果我们在操作中不小心把已有的scoped_ptr对象赋值给其他scoped_ptr, boost::scoped_ptr<int> ii(i)。程序会报错的:../boost_1_49_0/boost/smart_ptr/scoped_ptr.hpp:45:5: 错误:‘boost::scoped_ptr<T>::scoped_ptr(const boost::scoped_ptr<T>&) [with T = int, boost::scoped_ptr<T> =
 boost::scoped_ptr<int>]’是私有的。我们可以通过Scoped_ptr的源码来分析其中的理由:

class scoped_ptr
{
public:
  // Constructor.
  explicit scoped_ptr(T* p = 0)    //通过这里我们发现scoped_ptr是不允许在初始化这样使用scoped_ptr<int> i = new int 的。因为他们explicit的,是不能隐式转换的。
    : p_(p)
  {
  }

  // Destructor.
  ~scoped_ptr()
  {
    delete p_;    //调用的是delete,故不能指向数组
  }

  // Access.
  T* get()
  {
    return p_;
  }

  // Access.
  T* operator->()
  {
    return p_;
  }

  // Dereference.
  T& operator*()
  {
    return *p_;
  }

  // Reset pointer.
  void reset(T* p = 0)
  {
    delete p_;
    p_ = p;
  }

private:
  // Disallow copying and assignment.       所有权不能传递的秘密在着呢。
  scoped_ptr(const scoped_ptr&);
  scoped_ptr& operator=(const scoped_ptr&);

  T* p_;
};

 

 

 

内容概要:本文详细探讨了杯形谐波减速器的齿廓修形方法及寿命预测分析。文章首先介绍了针对柔轮与波发生器装配时出现的啮合干涉问题,提出了一种柔轮齿廓修形方法。通过有限元法装配仿真确定修形量,并对修形后的柔轮进行装配和运转有限元分析。基于Miner线性疲劳理论,使用Fe-safe软件预测柔轮寿命。结果显示,修形后柔轮装配最大应力从962.2 MPa降至532.7 MPa,负载运转应力为609.9 MPa,解决了啮合干涉问题,柔轮寿命循环次数达到4.28×10⁶次。此外,文中还提供了详细的Python代码实现及ANSYS APDL脚本,用于柔轮变形分析、齿廓修形设计、有限元验证和疲劳寿命预测。 适合人群:机械工程领域的研究人员、工程师,尤其是从事精密传动系统设计和分析的专业人士。 使用场景及目标:①解决杯形谐波减速器中柔轮与波发生器装配时的啮合干涉问题;②通过优化齿廓修形提高柔轮的力学性能和使用寿命;③利用有限元分析和疲劳寿命预测技术评估修形效果,确保设计方案的可靠性和可行性。 阅读建议:本文涉及大量有限元分析和疲劳寿命预测的具体实现细节,建议读者具备一定的机械工程基础知识和有限元分析经验。同时,读者可以通过提供的Python代码和ANSYS APDL脚本进行实际操作和验证,加深对修形方法和技术路线的理解。
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